Немига/ТО
< Немига
КОМПЛЕКС ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ "НЕМИГА"
КОМПЬЮТЕРЫ ПЕРСОНАЛЬНЫЕ ПК 588, ПК 588-01
ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И ИНСТРУКЦИЯ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ
1.700.005 ТО
Альбом 1
...
6.6. Накопитель на гибких магнитных дисках
Накопитель на гибких магнитных дисках НГМД-I служит для записи
и считывания информации, хранящейся на магнитных дисках. Он состоит
из модуля сопряжения, двух дисководов и двух модулей электронных
типа 2МБ для питания модуля сопражения и дисководов.
Модуль сопряжения выполняет функции контроллера накопителя и
Устройства сопряжения ПК с цифропечатающим устройством.
Контроллер накопителя на гибком магнитном диске (КНГМД) поддер-
живает подорожечную структуру записи с одной продольной плот-
ностью (метод записи ФМ), совместимую со структурой записи КНГМД
ДВК-2,3. Контроллер рассчитан на пдключение до 4-х накопителей типа
TEAC FD-55FV-003 или аналогов. Контроллер обеспечивает информационную
емкость форматированной дискеты 459 Кбайт (2 стороны по 80 дорожек).
Контроллер обеспечивает автоматическое отключение мотора при
отсутствии обращения от ЭВМ. КНГМД обменивается с процессором 8-ми
битными данными. Цикл обмена в режимах чтения-записи 64 мкс.
Структурная схема КНГМД представлена на рис.11. КНГМД включает
следующие узлы:
узел синхронизации;
кодер;
декодер;
сдвиговый и буферный регистры;
схема опознавания маркера;
схема формирования сигналов обмена;
схема управления накопитерем;
схема контроллера Q-шины;
таймера.
Узел синхронизации предназначен для выработки сигналов, управ-
ляющих процессами передачи и приема данных в/из накопителя. Узел
синхронизации состоит из задающего генератора 1 МГц (D12), стаби-
лизированного кварцевым резонатором и двух счетчиков Джонсона (D18,D30).
с коэффициентом деления 8. Сигналы с выходов первого счетчика ис-
пользуются для формирования бита, второго – для формирования байта.
На рис.12 представлена временная диаграмма работы счетчика D18.
Кодер (D27.1, D27.2, D27.3, D35) предназначен для преоб-
разования бита данных во временную последовательность, отвечающую
методу записи фазовой модуляции (ФМ).
... (рисунки)
Кодер использует две синхропоследовательности – Ф1 и Ф5. После-
Довательность Ф1 определяет положение синхроимпульсов, последователь-
Ность Ф5 – положение импульсов данных (рис.13).
Декодер предназначен для преобразования сигнала RDDATA (ДАННЫЕ
ЧТЕНИЯ), поступающего из накопителя, в поток двоичных данных. Деко-
дер состоит из формирователя импульсов (D11.4, D13.1), формирова-
теля окна детектирования (D25.1), триггера поиска (D13.2) и триг-
гера данных (D25.2).
Работа декодера заключается в следующем:
в исходном состоянии формирователь синхропоследовательностей
Ф1...Ф8 (D18) остановлен сигналом, снимаемым с инверсного плеча
триггера поиска;
из сигнала RDDATA по переднему фронту формируются короткие
импульсы. Первый импульс установит триггер поиска в состояние "1"
и отпустит тем самым счетчик D18;
сигнал Ф1 сбрасывает триггер данных;
сигналы Ф2 и Ф6 формируют начало и конец окна детектирования
(рис.14). Если в окно детектирования попадает импульс данных, уста-
Навливается триггер данных;
сигналом Ф6 сбрасывается триггер поиска и декодер возвращает-
Ся в исходное состояние.
Декодер обеспечивает правильную синхронизацию по фазе при прие-
ме последовательности хотя бы двух нулей.
Сдвиговый регистр (D28) предназначен для преобразования данных
из последовательной формы в параллельную при чтении с диска, и наобо-
рот, при записи. При чтении данные с декодера поступают на последова-
тельный вход S1 и вдвигаются по положительному фронту сигнала Ф0.
Преобразованные данные снимаются из канала A. При записи данные из
буферного регистра (D22) записываются через канал А положительным
фронтом сигнала Ф0 при условии, что счетчик битов D30 находится в
состоянии "0". Каждый следующий импульс Ф0 сдвигает содержимое ре-
гистра D28 на один бит в сторону старших разрядов. Данные с выхода
"7" канала B поступают на кодер.
Буферный регистр (D22) предназначен для временного хранения
передаваемых и принимаемых данных. В режиме чтения канал B является
входом, канал A – выходом на внутреннюю шину данных контроллера. За-
грузка данных синхронная по сигналу счетчика битов D30. В режиме
записи данные с шины записываются в регистр через канал A асинхрон-
но по сигналу интерфейса Q-шины.
Схема опознавания маркера (D32, D37) предназначена для синхро-
низации читаемой с диска информации по байтам. Работает только в ре-
жиме чтения. Формирует сигнал MARKER (03.D37) уровня "1", если в
регистре сдвига находится байт 363 (8).
Схема управления обменом информацией предназначена для выработ-
ки сигналов, синхронизируютщих отдельные узлы контроллера. Содержит
следующие узлы:
синхронизации операций с дорожкой;
синхронизации обмена с Q-шиной;
формирования сигналов контроля.
Синхронизатор операции с дорожкой (D31, D10.3, D7.5) выра-
батывает импульс (КТ1), начало и конец которого определяются сигна-
лом INDEX, при условиях:
накопитель готов к работе;
пришел импульс запуска операции RUN.
В режиме записи начало импульса дорожки точно соответствует мо-
менту установки сигнала INDEX. В режиме чтения начало дорожки опре-
деляется по сигналу MARKER. Импульс дорожки отпускает счетчик битов
D30, разрешая таким образом все операции по формированию и обмену
информацией.
Синхронизатор обмена с Q-шиной (D16, D26.1) вырабатывает сиг-
нал требования обмена TR, используемый для программного опроса. В ре-
жиме чтения сигнал TR устанавливается при записи прочитанного с диска
байта данных в буферный регистр, сбрасывается при чтении процессором
регистра данных. В режиме записи сигнал TR устанавливается при запи-
си байта данных из буферного регистра в сдвиговый регистр, сбрасыва-
ется при записи данных процессором в регистр данных.
Узел формирования сигналов контроля предназначен для выдачи про-
цессору информации о текущем состоянии контроллера накопителя. Фор-
мируются следующие сигналы:
RELOAD – устанавливается при пропадении сигнала READY (готов-
ность) от накопителя. Возможные причины: неисправность
накопителя, пропадание питающего напряжения привода,
открывание кармана во время работы, отсутствие дискеты.
Возникновение сигнала RELOAD приводит к принудитель-
ной установке сигнала TR. Сигнал RELOAD сбрасывается
при записи в регистр таймера, если к этому времени
восстановился сигнал READY (D11.5, D7.3, D17.1,
D33).
OP-FAILED – аварийное прекращение операции. Устанавливается при
появлении сигнала RELOAD во время выполнения опера-
ции чтения-записи. Удерживается до конца дорожки
(D24.3, D33).
LOST-DATA – потеря данных. Устанавливается, если от момента по-
явления сигнала TR до операции обмена прошло более
64 мкс. Сбрасывается по команде RUN (пуск). (D29.1,
D26.2, D33).
Сигналы накопителя INDEX (индекс), TR00 (дорожка 0), WRPRT
(защита записи) транслируются схемой в регистр состояния (D11.1-3,
D16, D33).
Схема управления накопителем предназначена для формирования
сигналов, подаваемых на накопитель. Состоит из регистра управления
(D14, D19), дешифратора номера привода (D36), формирователя им-
пульса шага (D15.1?, выходных усилителей (D35) и схемы отключения
мотора накопителя.
Регистр управления хранит код номера накопителя, код поверхности,
содержит разряд управления включением мотора и два разряда кода опе-
рации (чтение, запись, шаг вперед, шаг назад). Содержимое регистра
управления может быть прочитано процессором (формирователь D20).
Дешифратор номера привода преобразует двоичный код из соотвест-
вующих разрядов регистра управления в унитарный код.
Формирователь импульсов при записи "1" в 0-й разряд регистра со-
стояния вырабатывает сигнал STEP (шаг) длительностью около 1 мкс, ес-
ли в регистре записан код операции "шаг вперед" или "шаг назад". В
противном случае вырабатывается импульс RUN начала операции чтения-
записи, используемый внутри схемы контроллера.
Схема автоматического отключения мотора привода состоит из за-
дающего генератора частоты около 1 Гц (D7.1, D7.2) и счетчика-де-
лителя на 8 (D9). Обращение к любому из регистров контроллера сбра-
сывает счетчик в "0". При отсутствии обращения к контроллеру в тече-
ние 8 с на выходе счетчика формируется сигнал, сбрасывающий разряд
управления мотором в регистре управления.
Интерфейс Q-шины предназначен для поддержания протокола обмена
с процессором. Реализован на БИС селектора адреса (D1) и двунаправ-
ленного формирователя (D2). Элементы D3, D4, D6 формируют сигналы
чтения и записи логических регистров контроллера.
Таймер предназначен для отсчета времени с дискретностью 3 мс.
Таймер состоит из одновибратора (D15.2), запускаемого по записи
в регистр таймера. Состояние одновибратора можно прочитать (D23)
в нулевом разряде регистра контроллера.
С точки зрения программиста КНГМД представляет собой четыре ре-
гистра, доступных по чтению и записи. КОнтроллер рассчитан только на
программный обмер наддыми и программный опрос бита требования пере-
дачи TR. Цикл обмена данными в режиме чтения – записи не должен пре-
вышать 64 мкс. Формат регистра данных – 1 байт.
Форматы и адреса регистров контроллера:
разряды доступны по: ЧТЕНИЮ ЗАПИСИ
177100 – регистр состояния:
0 RELOAD RUN/STEP
1 - -
2 INDEX -
3 TR00/WRPRT -
4 - -
5 OP-FAILED -
6 LOST-DATA -
7 TR -
8-15 - -
177102 – регистр данных:
0-7 ДАННЫЕ ЧТЕНИЯ ДАННЫЕ ЗАПИСИ
8-15 - -
177104 – регистр управления:
0-1 НОМЕР ПРИВОДА
2 НОМЕР ПОВЕРХНОСТИ
3 ВКЛЮЧЕНИЕ МОТОРА
4-5 КОД ОПЕРАЦИИ
6-15 -
177106 – регистр таймера:
0 ПУСК ТАЙМЕРА СОСТОЯНИЕ ТАЙМЕРА
1-15 -
Контроллер выполняет также неявные операции:
сброс бита RELOAD по записи в регистр управления или
таймера;
прекращение текущей операции с дорожкой по записи в регистр
состояния.
Бит RELOAD принимает значение "1", если возникла ситуация,
когда накопитель не готов к работе (например, при смене дискеты),
т.е. накопителем был снят сигнал READY. Случаи возникновения подоб-
ной ситуации, а также время установления сигнала READY описаны в ТД
на используемый накопитель.
Бит INDEX отражает состояние сигнала INDEX накопителя. Прини-
мает значение "0", если в момент чтения индексное отверстие дискеты
проходит под фотодатчиком накопителя. Бит INDEX можно использовать
для проверки скорости вращения шпинделя накопителя.
Бит TR00/WRPRT в зависимости от кода операции, записанного в
регистре управления, отражает состояние сигналов накопителя:
TR00 (дорожка 0), если код операции ШАГ НАЗАД;
WRPRT (защита записи), если код операции ЗАПИСЬ.
В обоих случаях "0" обозначает активность соответствующего
сигнала.
Бит LOST-DATA устанавливается в "1", если цикл обмена данными
в операции чтения-записи превысил 64 мкс. Сбрасывается по началу
следующей операции. Поскольку информационная часть дорожки заканчи-
вается раньше индексного отверстия (физического конца), бит LOST-DATA
должен быть прочитан сразу же после чтения последнего информацион-
ного байта.
Бит OP-FAILED устанавливается в "1", если при выполнении опе-
рации чтения-записи исчезла готовность накопителя. При этом контрол-
лер переводится в режим ЧТЕНИЕ. Бит сбрасывается автоматически по
окончании текущей дорожки.
Бит TR синхронизирует обмен данными с накопителем. Установлн
в "1" всегда при операциях ШАГ ВПЕРЕД и ШАГ НАЗАД, а также при
возникновении ошибок чтения-записи (LOST-DATA или OP-FAILED). При
выполнении операции ЧТЕНИЕ бит TR устанавливается первый раз, ког-
да контроллер находит маркер дорожки, при этом код маркера передает-
ся в регистр данных. Сбрасывается при чтении регистра данных. Далее
бит TR устанавливается на каждый прочитанный байт вплоть до физичес-
кого конца дорожки. При выполнении операции ЗАПИСЬ после выдачи
команды RUN (пуск операции) бит TR сбрасывается до физического на-
чала дорожки. Далее TR устанавливается на каждый требуемый для за-
писи байт. Сбрасывайте по записи в регистр данных.
Запись "1" в бит RUN/STEP при установленном коде операции
ЧТЕНИЕ или ЗАПИСЬ запускает соответствующую операцию. Операция
должн быть завершена записью "0" в этот бит. Если установлен код
операции ШАГ ВПЕРЕД или ШАГ НАЗАД, запись "1" в бит RU/STEP
приведет к формированию импульса шага на линии STEP контроллера.
Направление DIRECT определяется кодом операции.
Несмотря на то, что регистр данных доступен по чтению и записи,
читаемая из этого регистра информация не соответствует записанной.
Номера накопителей 0...3.
Нижняя поверхность дискеты имеет номер 0.
Запись "1" в 3-й разряд регистра управления активизирует линию
MOTORON накопителя. Разряд автоматически сбрасывается, если к конт-
роллеру не было обращения в течение 6..10 секунд.
Разряды [5,4] регистра управления определяются следующими ко-
дами операций:
00 – ЧТЕНИЕ дорожки;
10 – ЗАПИСЬ дорожки;
01 – ШАГ НАЗАД (от центра дискеты);
11 – ШАГ ВПЕРЕД (к цендру дискеты).
При установке бита RELOAD или сигнала сброса канала ЭВМ код
текущей операции может быть изменен.
Любая запись в регистр таймера запускает одновибратор. В тече-
ние 3...3.5 мс после записи бит 0 регистра таймера установлен в "1".
...