Поиск/ТО
< Поиск
ЭЛЕКТРОННЫЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИГРОВОЙ КОМПЛЕКС "ПОИСК" Техническое описание 2.940.019 ТО на стр. 1989 � - 2 - УТВЕРЖДАЮ начальник научно-исследовательского комплекса "ПОИСК" ------------------ В.А.Стрюченко "----"------------ 1989г. ЭЛЕКТРОННЫЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИГРОВОЙ КОМПЛЕКС "ПОИСК" Техническое описание ГЧ2.940.019 ТО на стр. Разработал ----------------В.Беляков "___"___________1989 г. ОГМТ Проверил -----------В.А.Черкесов ----------------Ю.В.Ролль "___"___________1989 г. "___"___________1989 г. Нормоконтроль ----------------С.Н.Левчишина "___"___________1989 г. � - 3 - С О Д Е Р Ж А Н И Е 1. Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2. Назначение и технические данные . . . . . . . . 3. Состав комплекса . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Устройство и работа комплекса . . . . . . . . . 5. Конструкция комплекса. . . . . . . . . . . . . . 6. Маркирование и пломбирование . . . . . . . . . . 7. Тара и упаковка . . . . . . . . . . . . . . . . Приложения: 1. Перечень сокращений и условных обозначений. 2. Схема электрическая принципиальная и перечень эле- ментов модуля системного. 3. Описание расширенной системы управления вводом-выво- дом. 4. Таблицы программирования микросхем. 1. ВВЕДЕНИЕ 1.1. Настоящее техническое описание (ТО) предназначено для изучения принципа работы электронного информационноигро- вого комплекса "Поиск" (в дальнейшем комплекс) с целью пра- вильной его эксплуатации, а также проведения ремонтных и восстановительных работ в специализированных ремонтных мас- терских. 1.2. В настоящем ТО приведены основные технические харак- � - 4 - теристики модуля системного В938, составляющего основу комп- лекса, дается описание структуры и принципа функционирова- ния. Технические характеристики, принцип работы и другие све- дения о блоке электропитания В265 приведены в техническом описании 2.200.131 ТО. 1.3. При изучении настоящего описания целесообразно пред- варительно ознакомиться с основными техническими характерис- тиками и принципом работы специализированных больших интег- ральных схем (БИС): КМ1810ВМ88 - БИС однокристального микропроцессора; КР1810ВН59А - БИС контроллера приоритетных прерываний; КР580ВВ55А - БИС параллельного интерфейса; КР580ВИ53 - БИС программируемого таймера; КР565РУ5 - БИС динамического ОЗУ 64 Кбит. Сведения о вышеперечисленных БИС достаточно широко осве- щены в научно-технической и специальной литературе. Примечание. Микропроцессор КМ1810ВМ88 представляет собой 8-битный вариант микропроцессора КМ1810ВМ86; он имеет меньше линий данных, но сохраняет все функциональные возможности микропроцессора КМ1810ВМ86. 1.4. Перечень сокращений и условных обозначений, принятых в настоящем ТО, приведен в приложении 1. 2. НАЗНАЧЕНИЕ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ 2.1. Комплекс предназначен для применения в быту для ор- ганизации досуга, творчества, обучения различным видам дея- тельности человека, в том числе основам программирования. 2.2. Комплекс может быть использован для внеклассной ра- боты школьников и студентов средних и высших учебных заведе- ний: лабораторные практикумы, вычисления, учебные пособия, словари и т.д. 2.3. Пользователь может самостоятельно модернизировать и совершенствовать комплекс путем приобретения или самостоя- тельного изготовления дополнительных адаптеров-расширителей, � - 5 - обеспечивающих подключение к комплексу различных периферий- ных устройств, а также путем разработки необходимых приклад- ных программ. 2.4. Технические данные Характеристики процессора: 1) тип микропроцессора - КМ1810ВМ88; 2) быстродействие - 1,25 млн.операций/с (типа "регистр- регистр"); 3) тактовая частота - 5 МГц; 4) разрядность микропроцессора - 8/16; 5) разрядность шины данных - 8; 6) разрядность шины адреса - 20. 2.4.2. Характеристики внутренней памяти: 1) оперативная память (ОЗУ) - 0,128 Мбайт; в том числе: системная память - 96 Кбайт; память видеоконтроллера - 32 Кбайт; 2) постоянная память (ПЗУ) - 8 Кбайт. 2.4.3. Система прерываний - многоуровневая, количество уровней - 8. 2.4.4. Устройство отображения - видеомонитор цветной или монохромный, телевизор цветной или черно-белый. 2.4.5. Разрешающая способность в символьном режиме: 1) 40 символов х 25 строк - четыре цвета из 16 возможных; 2) 80 символов х 25 строк - два цвета из 16 возможных. 2.4.6. Разрешающая способность в графическом режиме: 1) 320х200 точек - четыре цвета из 16 возможных; 2) 640х200 точек - два цвета из 16 возможных. 2.4.7. Устройство внешней памяти - бытовой кассетный маг- нитофон: емкость кассеты - 0,72 Мбайт; 2.4.8. Характеристики клавиатуры: тип - с полноприводными клавишами; количество клавиш - 88, в том числе 10 программно-функциона- льных. 2.4.9. Возможность расширения - одновременное подключение к системному интерфейсу до четырех адаптеров-расширителей. 2.4.10. Возможность увеличения оперативной памяти - до 640 Кбайт. 2.4.11. Программная совместимость с рядом ПЭВМ IBM PC, EС1840. � - 6 - 2.4.12. Мощность, потребляемая от сети переменного тока напряжением 220В - не более 30 ВА. 2.4.13. Электропитание модуля системного осуществляется от блока электропитания напряжением +5В + 5%. 2.4.14. Максимальный ток нагрузки, обеспечиваемый блоком электропитания - не более 2,7А. 2.4.15. Ток, потребляемый модулем системным от блока электропитания - не более 2,2А. 2.4.16. Размеры: модуля системного с клавиатурой - 415х280х50мм; блока электропитания - 180х110х50мм. 2.4.17. Масса, не более: модуля системного с клавиатурой - 3,5кг; блока электропитания - 0,5 кг. 2.4.18. Условия эксплуатации: температура окружающего воздуха - +(10-35) С; атмосферное давление - (84-106,7) кПа; относительная влажность воздуха не более 80% при темпера- туре +25 С. 2.4.19. Содержание драгметаллов в комплексе: золота - 2,13548г; серебра - 1,67746г; палладия - 0,012742г. 3. СОСТАВ КОМПЛЕКСА 3.1.1. В состав комплекса входят следующие устройства: 1) модуль системный В938 3.055.077; 2) блок электропитания В265 2.200.131; 3) кабель телевизионный 4.853.937; 4) кабель магнитофонный 4.853.939; 5) магнитофонная кассета с базовым программным обеспече- нием. 3.2. Для работы комплекса необходимо подключить к нему устройство отображения (цветной или монохромный видеомонитор или цветной или черно-белый телевизор) и устройство внешней памяти - бытовой кассетный магнитофон . 3.3. Структурная схема комплекса приведена на рис.3.1. � - 7 - Структурная схема комплекса 220 В --¬ 220 В LT- 220 В -------+-------¬ --¬ ¦ ТВ ¦ --¬ LT- L---T-T--------- LT- ----+---¬ ¦ ¦ ----+---¬ ¦ ¦ LT- LT- ¦ ¦ ¦ +--¬Х2 Х3 ¦ ¦ Х4 ¦ ¦ ¦ ¦ +--¬ +---- ¦ БП ¦ ¦ МГ +--- ¦ ¦ --- 3 ----+ ¦ ¦ +--¬ ¦ 2 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +--+- 1 --¬ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +---Х3 ¦ +---¬ ¦ L-------- L-------- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Разъемы для подключе- ¦ ¦ ¦ ¦ ния дополнительных Х1 ¦ Х1¦ ¦Х2 ¦ адаптеров-расширителей -+¬ -+¬ -+¬ -+¬ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ --- ---+-+-+-+-+-+---+-+--+-+-+-+-+-+-+-+¬ ¦ Х6 Х7 Х8 Х9 Х10 Х1 Х2 Х3 Х4¦ ¦ ¦ ¦ МОДУЛЬ СИСТЕМНЫЙ ¦ ¦ ¦ L------------------------------------------ МГ - бытовой кассетный магнитофон ТВ - телевизионный приемник БП - блок электропитания 1 - кабель магнитофонный 2 - кабель телевизионный 3 - жгут блока электропитания В265 � - 8 - рис.3.1 4. УСТРОЙСТВО И РАБОТА КОМПЛЕКСА 4.1. Основу комплекса составляет модуль системный В938, в состав которого входят следующие функциональные блоки и уз- лы: 1) системный интерфейс; 2) блок центрального процессора; 3) блок памяти; 4) видеоконтроллер с блоком регистров эмулятора; 5) адаптер НМЛ; 6) адаптер клавиатуры; 7) блок клавиатуры. 4.1.1. Блок-схема модуля системного представлена на рис.4.1. Схема электрическая принципиальная и перечень элементов модуля системного приведены в приложении 2 настоящего ТО. 4.1.2. Функционирование комплекса начинается с формирова- ния сигнала "СБРОС", который вырабатывается при включении электропитания или при нажатии кнопки СБРОС. При этом блок центрального процессора (тактовый генератор) вырабатывает внутренний сигнал сброса - "RESET", который устанавливает в исходное состояние все блоки и узлы модуля системного (вклю- чая микропроцессор), а также все дополнительные адапте- ры-расширители, подключенные к системному интерфейсу. После окончания сигнала СБРОС центральный процессор переходит к выполнению программы, находящейся в постоянной памяти модуля системного, являющейся расширенной системой управления вво- дом-выводом (BIOS) и составляющей базовое программное обес- печение комплекса. При этом производится инициализация бло- ков и узлов модуля системного (задание режима и программиро- вание БИС, очистка и проверка памяти, установка таблицы век- торов прерываний, установка режима работы видеомонитора), после чего управление передается второй части программы BIOS - монитору. Монитор идентифицирует себя выдачей на экран со- ответствующего сообщения и переходит в режим диалога с опе- ратором (пользователем). Подробное описание работы программы � - 9 - BIOS приведено в приложении 3 настоящего ТО. Дальнейшее управление работой комплекса производится с помощью блока клавиатуры посредством ввода директив (ввод программ с внешних носителей информации - магнитофонной кас- сеты, расширителя постоянной памяти или гибкого магнитного диска с последующим выполнением загруженной программы). Ниже приводятся технические характеристики и описание ра- боты отдельных блоков и узлов модуля системного. 4.2. Системный интерфейс 4.2.1. Системный интерфейс представляет собой набор линий для передачи данных, адреса и сигналов управления, который обеспечивает связь модуля системного с дополнительными моду- лями расширения. Конструктивно системный интерфейс реализо- ван в виде четырех 64 контактных разъемов, установленных на блоке элементов модуля системного. Одноименные контакты раз- ъемов соединены между собой. Назначение линий системного ин- терфейса приводится в табл.4.1. 4.2.2. Направление передачи сигналов по системному интер- фейсу "Вход(Выход)" (см.табл.4.1) указано относительно моду- ля системного. Примечание. Запись DEN означает, что активным является высокий уровень сигнала, запись DEN/ означает, что активным является низкий уровень сигнала. Т а б л и ц а 4.1 -----------T-------T-------T-------------------------------- Сигнал ¦Контакт¦ Вход/ ¦ Назначение линии ¦разъема¦ Выход ¦ -----------+-------+-------+-------------------------------- 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦ 4 -----------+-------+-------+-------------------------------- АDDR13 ¦ A1 ¦Вых ¦Шина адреса. Адресные линии от 0 ADDR12 ¦ C1 ¦то же ¦до 13Н используются для адресации ADDR11 ¦ A2 ¦то же ¦памяти и обеспечивают адресное ADDR10 ¦ C2 ¦то же ¦пространство 1 Мбайт. ADDRF ¦ A3 ¦то же ¦ ADDRE ¦ C3 ¦то же ¦ ADDRD ¦ A4 ¦то же ¦Адресные линии от 0 до 9 исполь- � - 10 - ADDRC ¦ C4 ¦то же ¦зуются для адресации портов вво- ADDRB ¦ A14 ¦то же ¦да-вывода и обеспечивают адрес- ADDRA ¦ C14 ¦то же ¦ное пространство 1 Кбайт. ADDR9 ¦ A15 ¦то же ¦АDDR0 - младший разряд адреса. ADDR8 ¦ C15 ¦то же ¦ ADDR7 ¦ A16 ¦то же ¦ ADDR6 ¦ C16 ¦то же ¦ ADDR5 ¦ A17 ¦то же ¦ ADDR4 ¦ C17 ¦то же ¦ ADDR3 ¦ A18 ¦то же ¦ ADDR2 ¦ C18 ¦то же ¦ ADDR1 ¦ A19 ¦то же ¦ ADDR0 ¦ C19 ¦то же ¦ -----------+-------+-------+-------------------------------- DAT7 ¦ A20 ¦Вх(Вых)¦Шина данных. 8 двунаправленных DAT6 ¦ C20 ¦то же ¦линий данных используются для DAT5 ¦ A21 ¦то же ¦передачи или приема информации, DAT4 ¦ C21 ¦то же ¦при этом DATO является младшим ¦ ¦ ¦разрядом данных. DAT3 ¦ A22 ¦то же ¦ DAT2 ¦ C22 ¦то же ¦ DAT1 ¦ A23 ¦то же ¦ DAT0 ¦ C23 ¦то же ¦ -----------+-------+-------+--------------------------------- MRDC/ ¦ C12 ¦Вых ¦Команды системного интерфейса. MWTC/ ¦ A12 ¦то же ¦ IORC/ ¦ C13 ¦то же ¦MRDC/ - сигнал чтения из памяти. IOWC/ ¦ A13 ¦то же ¦Выдается ЦП и указывает, что на ¦ ¦ ¦линии адреса выдан адрес ячейки ¦ ¦ ¦памяти, содержимое которой долж- ¦ ¦ ¦но ,быть выдано на линии данных. ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦MWTC/ -сигнал записи в память. ¦ ¦ ¦Выдается ЦП и указывает, что на ¦ ¦ ¦линии адреса выдан адрес ячейки ¦ ¦ ¦памяти и, что на линии данных ¦ ¦ ¦выдана информация ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦IORC/ - сигнал чтения из порта. ¦ ¦ ¦Выдается ЦП и указывает, что на � - 11 - ¦ ¦ ¦линии адреса выдан адрес порта ¦ ¦ ¦ввода, содержимое которого долж- ¦ ¦ ¦но быть выдано на линии данных. ¦ ¦ ¦IOWC/ - cигнал записи в порт. ¦ ¦ ¦Выдается ЦП и указывает, что на ¦ ¦ ¦линии адреса выдан адрес порта ¦ ¦ ¦вывода, а на линии данных выдана ¦ ¦ ¦информация. -----------+-------+-------+-------------------------------- INTR7 ¦C9 ¦Вх ¦Пять линий запроса прерывания от INTR5 ¦A10 ¦то же ¦дополнительных модулей расшире- INTR4 ¦C10 ¦то же ¦ния. В модуле системном запросы INTR3 ¦A11 ¦то же ¦фиксируются по наличию положите- INNR2 ¦С11 ¦то же ¦льного фронта сигнала. Приоритет ¦ ¦ ¦запросов фиксированный, с низшим ¦ ¦ ¦приоритетом для INTR7 (источники ¦ ¦ ¦запросов INTR0 и INTR6 находятся ¦ ¦ ¦внутри модуля системного). Линия ¦ ¦ ¦запроса INTR1 не используется. -----------+-------+-------+--------------------------------- INIT/ ¦ C5 ¦Вых ¦Сигнал начальной установки. Ис- ¦ ¦ ¦пользуется для сброса всей сис- ¦ ¦ ¦темы, подключенной к интерфейсу, ¦ ¦ ¦в некоторое известное состояние, ¦ ¦ ¦называемое начальным. Сигнал мо- ¦ ¦ ¦жет быть сформирован при включе- ¦ ¦ ¦нии электропитания, переключате- ¦ ¦ ¦лем сброса, либо внешним источ- ¦ ¦ ¦ником (AUX RESET/). -----------+-------+-------+-------------------------------- AUX RESET/¦A25 ¦Вх ¦Внешний сигнал сброса. -----------+-------+-------+-------------------------------- READY ¦A9 ¦Вх ¦Готовность канала ввода-вывода. ¦ ¦ ¦Эта линия используется адапте- ¦ ¦ ¦рами устройств ввода-вывода при ¦ ¦ ¦необходимости удлинения цикла ¦ ¦ ¦передачи данных по системному ¦ ¦ ¦интерфейсу. Для удлинения цикла ¦ ¦ ¦передачи адаптер при распознава- ¦ ¦ ¦нии относящейся к нему команды ¦ ¦ ¦системного интерфейса переводит � - 12 - ¦ ¦ ¦свой выход READY в низкий уро- ¦ ¦ ¦вень на время необходимого уд- ¦ ¦ ¦линения цикла. -----------+-------+-------+-------------------------------- RAM RDY ¦C25 ¦Вых ¦Технологический сигнал. Исполь- ¦ ¦ ¦зуется при контроле внутренней ¦ ¦ ¦памяти (RAM) модуля системного. ¦ ¦ ¦Сигнал принимает низкий уровень ¦ ¦ ¦на время всего цикла обращения ¦ ¦ ¦к памяти и высокий уровень - по ¦ ¦ ¦его завершении. -----------+-------+-------+-------------------------------- HOLD ¦А24 ¦Bx ¦Технологический сигнал. Исполь- ¦ ¦ ¦зуется при контроле модуля сис- ¦ ¦ ¦темного. В исходном состоянии ¦ ¦ ¦имеет низкий уровень. ¦ ¦ ¦Свидетельствует о том, что внеш- ¦ ¦ ¦ний задатчик запрашивает "захват" ¦ ¦ ¦локального канала. Процессор, ¦ ¦ ¦получивший запрос "захвата", вы- ¦ ¦ ¦дает сигнал подтверждение захва- ¦ ¦ ¦та HLDA высокого уровня и пере- ¦ ¦ ¦водит в высокоимпедансное состо- ¦ ¦ ¦яние локальный канал и канал уп- ¦ ¦ ¦равления. -----------+-------+-------+-------------------------------- EXBDSEL/ ¦С24 ¦Вх(Вых)¦Как вход используется в качестве ¦ ¦ ¦технологического сигнала при ¦ ¦ ¦контроле модуля системного. ¦ ¦ ¦Как выход - управляет выбором ¦ ¦ ¦буфера данных системной шины при ¦ ¦ ¦обмене информацией между ЦП и ¦ ¦ ¦дополнительными модулями расши- ¦ ¦ ¦рения. -----------+-------+-------+-------------------------------- OSC ¦ А6 ¦Вых ¦Сигнал задающей серии синхроим- ¦ ¦ ¦пульсов (F=15 МГц, скважность ¦ ¦ ¦= 2). -----------+-------+-------+-------------------------------- PCLK/2 ¦ C6 ¦Вых ¦Рабочая серия синхроимпульсов ¦ ¦ ¦( F=1,25 МГц, скважность = 2 ) � - 13 - -----------+-------+-------+-------------------------------- ALE/ ¦ С8 ¦Вых ¦Строб адреса. Сигнал активен в ¦ ¦ ¦момент выдачи ЦП действительного ¦ ¦ ¦адреса. -----------+-------+-------+-------------------------------- DEN/ ¦ A8 ¦Вх(Вых)¦Как вход используется в качестве ¦ ¦ ¦технологического сигнала при ¦ ¦ ¦контроле модуля системного. Как ¦ ¦ ¦выход - сигнал разрешения пере- ¦ ¦ ¦дачи данных. Сигнал DEN/ низкого ¦ ¦ ¦уровня выдается в каждом цикле ¦ ¦ ¦обращения к ЗУ или УВВ и в цик- ¦ ¦ ¦лах подтверждения прерывания. ¦ ¦ ¦При подтверждении захвата сигнал ¦ ¦ ¦DEN/ находится в высокоимпедан- ¦ ¦ ¦сном состоянии. -----------+-------+-------+-------------------------------- DT/R ¦ C7 ¦Вх(Вых)¦Как вход используется в качестве ¦ ¦ ¦технологического сигнала при ¦ ¦ ¦контроле модуля системного. ¦ ¦ ¦Как выход - выдача/прием данных. ¦ ¦ ¦Используется для управления нап- ¦ ¦ ¦равлением передачи данных через ¦ ¦ ¦буферы. При подтверждении захва- ¦ ¦ ¦та локального канала сигнал DT/R ¦ ¦ ¦находится в высокоимпедансном ¦ ¦ ¦состоянии. -----------+-------+-------+--------------------------------- IO/M ¦ A7 ¦Вх(Вых)¦Как вход используется в качестве ¦ ¦ ¦технологического сигнала при ¦ ¦ ¦контроле модуля системного. ¦ ¦ ¦Как выход - признак обращения к ¦ ¦ ¦ЗУ или УВВ. ¦ ¦ ¦При подтверждении захвата лока- ¦ ¦ ¦льного канала сигнал IO/M нахо- ¦ ¦ ¦дится в высокоимпедансном состо- ¦ ¦ ¦янии. -----------+-------+-------+--------------------------------- GND ¦A26,C26¦ ¦Общий провод электропитания ¦А27,С27¦ ¦ ¦А28,С28¦ ¦ � - 14 - -----------+-------+-------+--------------------------------- +5В ¦А29,С29¦ ¦Электропитание плюс 5 В ¦А30,С30¦ ¦ -----------+-------+-------+--------------------------------- +12В ¦А31,С31¦ ¦Электропитание плюс(минус) 12В -12В ¦А32,С32¦ ¦ -----------+-------+-------+--------------------------------- 4.3.1. Блок центрального процессора содержит следующие функциональные узлы: 1) центральный процессор; 2) тактовый генератор; 3) формирователь команд; 4) буфер команд; 5) буфер данных системной шины; 6) регистры - формирователи шины адреса; 7) ППЗУ; 8) контроллер прерываний; 9) таймер; 10) дешифратор адреса; 11) формирователь сигналов управления буфером данных; 12) буфер сигналов управления; 13) буфер звукового выхода; 14) буфер данных локальной шины. 4.3.2. Центральный процессор выполнен на базе микропроце ссора КМ1810ВМ88 (микросхема D8). Позиционные обозначения элементов, встречающиеся в тексте, соответствуют обозначению элементов схемы электрической принципиальной "Бытовая микро- ЭВМ VERS.1.4" (ИНТЕК). Возможности микропроцессора оп- ределяют возможности всего модуля системного: максимальное быстродействие, максимальный объем адресуемой памяти, однобайтную организацию шины данных, систему команд и т.д. Основные функции микропроцессора: генерирование управляющих сигналов, извлечение инструкций и данных из памяти, обмен данными с периферийными устройствами, дешифрирование кода инструкций, выполнение арифметических и логических операций, � - 15 - реакция на внешние управляющие сигналы. Регистровая структура микропроцессора КМ1810ВМ88 предс- тавлена на рис.4.2. Микропроцессор имеет буфер очереди команд длиной в четыре байта: команды предварительно выбираются из памяти по мере освобождения места в буфере. По сигналу "RESET" при включе- нии электропитания, либо при нажатии кнопки СБРОС, микропро- цессор приводится в исходное состояние, при котором на всех трех - стабильных выходах устанавливается высокоимпедансное состояние, а на обычных выходах - неактивное. Регистр приз- наков сбрасывается, а очередь команд очищается. После снятия сигнала "RESET" в течение минимум девяти пе- риодов CLK (тактов Т) сегментные регистры и регистр адреса команд приводятся в следующее состояние: 1) IP=0000Н; 2) CS=FFFFН; 3) DS=0000Н; 4) SS=0000Н; 5) ES=0000Н. После этого микропроцессор инициирует выполнение стандар- тного цикла системной шины для выборки из ППЗУ первой коман- ды по адресу FFFF0Н, которая является командой прямого меж- сегментного перехода JMP на действительное начало программы сброса, инициализации и тестирования модуля системного (см. описание программы BIOS,приведенное в приложении 3 настояще- го ТО). Регистровая структура микропроцессора ----------------------------------------------------------- Регистры общего назначения (8х16) ----------------------------------------------------------- Аккумулятор Указатель базы данных ----------------------------------------------------------- АХ ВХ ----------------------------------------------------------- АН АL BH BL ----------------------------------------------------------- Cчетчик циклов Регистр данных ----------------------------------------------------------- СХ DX ----------------------------------------------------------- CH CL DH DL ----------------------------------------------------------- Указатель стека Указатель базы стека ----------------------------------------------------------- � - 16 - 4.3.3. Тактовый генератор, построенный на базе микросхемы КР1810ГФ84 (D3), обеспечивает синхронную выработку сигналов "READY" и "RESET" для микропроцессора, а также генерирует серии непрерывных синхронизирующих сигналов "CLK","PCLK" и "OSC". Сигнал"OSC" - это меандр с частотой Fosc, равной 15 МГц (номиналу используемого кварцевого резонатора). Сигнал "CLK" - серия положительных импульсов со скваж- ностью 3 и частотой Fclk, равной 5 МГц. Сигнал "PCLK" - меандр с частотой Fpclk, равной 2,5 МГц, причем смена уровней "PCLK" происходит по спаду сигналов "CLK". Сигнал "RESET" (синхронизирован сигналом "CLK") формиру- ется по активному (низкому) сигналу "AUXRESET/", который вы- рабатывается при включении электропитания, либо при нажатии кнопки СБРОС. Сигнал "READY" (синхронизирован сигналом "CLK") позволяет управлять последовательностью машинных тактов микропроцессо- ра в случаях, когда быстродействие последнего выше быстро- действия тех устройств, к которым он (микропроцессор) обра- щается. Если на вход READY (готовность) подан сигнал низкого уровня, то после такта Т3 микропроцессор начинает совершать дополнительные такты; такой "ждущий режим" употребляется при передаче данных из внешних устройств (например гибких дис- ков) или при обращении к медленно действующей памяти (RAM динамического типа). Сброс сигнала "READY" (низкий уровень) осуществляется при наличии сигнала низкого уровня на входе RDY1 (вывод 4) так- � - 17 - тового генератора, либо сигнала высокого уровня на входе AEN1 (вывод 3). Сдвиговый регистр (микросхема D53) осуществляет задержку на один такт частоты синхронизации CLK выполнения микропро- цессором любого цикла канала, путем удержания сигнала готов- ности на низком уровне. Данный процесс поясняет временная диаграмма, приведенная на рис.4.3. Входной сигнал управления готовностью поступает по двум линиям: 1) по линии READY системного интерфейса; 2) по линии RAMRDY от контроллера внутреннего ОЗУ (RAM). ¦ OSC ¦ +------------------------------------------------ ¦ CLK ¦ +------------------------------------------------ ¦ ALE ¦ +------------------------------------------------ ¦ D53:5 ¦ +------------------------------------------------ ¦ D53:8 ¦ L------------------------------------------------ Рис.4.3. 4.3.4. Формирователь команд, выполненный на мультиплексо- ре D15, обеспечивает дешифрацию сигналов управления "R" (чтение), "W" (запись), "IO/M" (признак обращения к ЗУ или УВВ), поступающих от центрального процессора и выдачу на внутреннюю шину управления команд в соответствии с выполняе- мым в данный момент циклом канала. Соотвтетствие сигналов управления типу команды приведено в табл.4.2. Т а б л и ц а 4.2 -----T--------T----------T--------------T--------------- � - 18 - RD/ ¦ WR/ ¦ IO/M ¦ Тип команды ¦ Назначение -----+--------+----------+--------------+--------------- 0 ¦ 1 ¦ 1 ¦ IORD/ ¦ Чтение порта -----+--------+----------+--------------+--------------- 0 ¦ 1 ¦ 0 ¦ MRD/ ¦ Чтение памяти -----+--------+----------+--------------+--------------- 1 ¦ 0 ¦ 1 ¦ IOWT/ ¦ Запись в порт -----+--------+----------+--------------+--------------- 1 ¦ 0 ¦ 0 ¦ MWT/ ¦Запись в память 4.3.5. Буфер команд, выполненный на микросхеме К555АП6 (D9), обеспечивает развязку и буферизацию сигналов команд, выдаваемых на системный интерфейс при обращении центрального процессора к внешним устройствам. 4.3.6. Буфер данных системной шины осуществляет развязку и буферизацию сигналов данных и обеспечивает двунаправленный обмен информацией между центральным процессором и устройст- вами, подключенными к системному интерфейсу. Буфер реализо- ван на микросхеме D7 (К555АП6). Первый управляющий вход (вы- вод 19) разрешает передачу информации (лог."0") или перево- дит все входы-выходы в высокоимпедансное состояние (лог. "1"), а второй вход (вывод 1) - задает направление передачи. 4.3.7. Регистры - формирователи шины адреса служат для демультиплексирования локального канала АD0...АD7 микропро- цессора и формирования 20-ти разрядной шины адреса. Запоми- нание адреса производится по сигналу "ALE", который выраба- тывается микропроцессором в такте Т1 каждого машинного цик- ла. Формирователи одновременно служат для согласования по нагрузочной способности адресных линий системного интерфейса и адресных линий локального канала. Регистры - формирователи шины адреса выполнены на микрос- хемах D13, D14 (K555ИР22) и микросхеме D9 (К555АП6). 4.3.8. ППЗУ модуля системного (микросхема D34 - К573РФ6) имеет емкость 8 Кбайт и хранит программы расширенной системы управления вводом - выводом (BIOS). В состав BIOS входят следующие программы: 1) процедура инициализации и тестирования, выполняемая по включению электропитания или после нажатия кнопки СБРОС; 2) процедуры обработки прерываний; � - 19 - 3) драйверы клавиатуры, дисплея и магнитофона; 4) загрузчик программ, записанных на магнитофонной кассе- те или в расширителе постоянной памяти; 5) знакогенератор; 6) диспетчер заданий (монитор). Описание расширенной системы управления вводом-выводом при- ведено в приложении 3 настоящего ТО. 4.3.9. Дешифратор адреса служит для формирования сигналов программного выбора средств (микросхем) модуля системного (память, порты ввода-вывода). К портам ввода-вывода относят- ся внутренние регистры, регистры больших интегральных мик- росхем (БИС), служебные триггеры. Для дешифрации адресного пространства памяти (PROM, RAM) используется шесть старших разрядов адреса и два сигнала уп- равления. Дешифратор адреса памяти выполнен на микросхеме D16 (К556РТ4А). Распределение поля памяти модуля системного представлено на рис.4.4. Таблица программирования микросхемы D16 приведена в приложении 4, а ее развернутое представление с наименованием сигналов - на рис.4.5. Для дешифрации адресов портов используется десять младших разрядов адреса А0...А9, и, соответственно, максимальное число адресуемых портов равно 1024. Дешифратор портов ввода- вывода выполнен на микросхемах D11 (К556РТ5) и D38 (К555ИД7). Распределение адресов портов представлено в табл.4.3. Таблица программирования микросхемы D11 приведена в приложении 4, а ее развернутое представление с наименова- нием сигналов на рис.4.6. FFFFF -------T------------------- ¦ ¦ P R O M FC000¦ 1 6 K -------+------------------- ¦/////////////////// ¦/////////////////// C0000 ¦/////////////////// -------+------------------- BC000 ¦Видеопамять 16К -------+--------RAM-------- � - 20 - B8000 ¦Видеопамять 16К -------+------------------- ¦/////////////////// ¦/////////////////// 18000 ¦/////////////////// -------+------------------- ¦ Внутренняя ¦ системная память ¦ R A M ¦ ¦ 96 K ¦ 00000 ¦ -------+------------------- Рис.4.4 Т а б л и ц а 4.3 ------------T--------------------------T------------------ Адрес порта ¦ Значение разрядов адреса ¦Порт ввода-вывода (шестнадца -+--T-T-T-T-T--T--T--T--T---+ теричный) ¦ 9¦8¦7¦6¦5¦4 ¦3 ¦2 ¦1 ¦0 ¦ ------------+--+-+-+-+-+--+--+--+--+---+------------------ 20,21 ¦ 0¦0¦0¦0¦1¦x ¦0 ¦0 ¦A1¦A0 ¦Область адресов ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦контроллера пре- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦рываний ЦП (микро- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦схема КР1810ВН59А) ------------+--+-+-+-+-+--+--+--+--+---+------------------ 28, 29, ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦Область адресов 2A ¦ 0¦0¦0¦0¦1¦x ¦1 ¦0 ¦A1¦A0 ¦регистров прог- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦раммно-аппарат- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ного эмулятора ------------+--+-+-+-+-+--+--+--+--+---+------------------ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 40... 43 ¦ 0¦0¦0¦1¦0¦ x¦0 ¦0 ¦A1¦A0 ¦Область адресов ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦таймера ЦП (микро- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦схема КР580ВИ53) ------------+--+-+-+-+-+--+--+--+--+---+------------------ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ � - 21 - 60... 63 ¦ 0¦0¦0¦1¦1¦ x¦0 ¦0 ¦A1¦A0 ¦Область адресов ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦трехканального ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦порта ЦП (микро- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦схема КР580ВВ55А) ------------+--+-+-+-+-+--+--+--+--+---+------------------ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 68... 6B ¦ 0¦0¦0¦1¦1¦ x¦1 ¦0 ¦A1¦A0 ¦Область адресов ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦трехканального ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦порта ЦП (микро- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦схема КР580ВВ55А) ------------+--+-+-+-+-+--+--+--+--+---+------------------ 3D4, 3D5 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦Область адресов 3D8... 3DA¦ 1¦1¦1¦1¦0¦ x¦A3¦A2¦A1¦A0 ¦регистров цвет- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ного графическо- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦го адаптера ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦(CGA) Структура и конкретные адреса портов из указанных облас- тей адресов (см.табл.4.3) приводятся при описании соответст- вующих блоков и узлов модуля системного. 4.3.10. Таймер, реализованный на микросхеме КР580ВИ53 (D6), представляет собой три независимых программируемых шестнадцатиразрядных счетчика 0,1,2, которые вырабатывают на своих выходах временные импульсные сигналы. Все три счетчика модифицируются с частотой РСLK/2, равной 1,25 МГц. Счетчик 0 используется как системный таймер и его выход представляет собой запрос на внешнее маскируемое прерывание IRQ0 высшего приоритета. Счетчик 1 используется для задания временного интервала циклов опроса клавиатуры и его выход представляет собой зап- рос на внешнее маскируемое прерывание IRQ6. Счетчик 2 используется для программирования звукового сигнала и для программирования служебных и информационных битов при записи информации на магнитофон. Для программирования таймера используются команды обраще- ния к портам ввода-вывода из области адресов таймера ЦП (см.табл.4.3). Дешифрация команд программного доступа к таймеру приво- дится в табл.4.4. � - 22 - Т а б л и ц а 4.4. -------------T-------------------------T-------------------- Адрес порта¦Команда доступа к таймеру¦ Операция ввода-вывода+------T----T----T----T---+ (шестнадцате-¦PITSEL¦IORD¦IOWT¦ A1 ¦A0 ¦ ричный) ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ -------------+------+----+----+----+---+-------------------- 40 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 0¦Запись в счетчик 0 41 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 1¦Запись в счетчик 1 42 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 0¦Запись в счетчик 2 43 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 1¦Запись кода режима 40 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 0 ¦ 0¦Считывание сч-ка 0 41 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 0 ¦ 1¦Считывание сч-ка 1 42 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 1 ¦ 0¦Считывание сч-ка 2 43 ¦ 0 ¦ 0 ¦ 1 ¦ 1 ¦ 1¦Запрещенная комб. ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Каждый счетчик имеет управляющий вход (выводы 11,14 и 16 микросхемы D6), разрешающий или запрещающий счет. Управляю- щие входы счетчиков 0 и 1 подключены к потенциалу +5В, что обеспечивает постоянное разрешение счета для данных счетчи- ков. Управление счетом счетчика 2 произодится нулевым разря- дом порта 61Н (микросхема D42 - программируемый параллельный интерфейс PPI_2 - канал В0). Формат кода режима таймера приведен на рис.4.7. -----T----T----T----T----T----T----T----¬ ¦ D7 ¦ D6 ¦ D5 ¦ D4 ¦ D3 ¦ D2 ¦ D1 ¦ D0 ¦ L-T--+-T--+-T--+-T--+-T--+-T--+--T-+-T--- ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ L-T--- L---T- L----+------ ¦ ¦ ¦ ¦ L{0-двоичный счет ¦ ¦ ¦ {1-десятичный счет -------- ¦ ¦ 00-выбор счетчика 0¦ ¦ 000 - режим 0 01-выбор счетчика 1¦ ¦ 001 - режим 1 10-выбор счетчика 2¦ L---{ Х10 - режим 2 11-запрещенный код ¦ Х11 - режим 3 � - 23 - ¦ 100 - режим 4 ¦ 101 - режим 5 ¦ ¦ 00 - запоминание текущего ¦ значения счетчика L-----{ 01 - считывание (запись) только младшего байта 10 - считывание (запись) только старшего байта 11 - считывание (запись) сначала младшего, затем старшего байта Рис.4.7 После включения питания и системного сброса таймер приво- дится в рабочее состояние (инициализируется) с помощью пос- ледовательных записей в его порты следующей информации: 1) запись кода 36H в порт 43H; 2) запись кода 00H в порт 40H; 3) запись кода 00H в порт 40H; 4) запись кода 76H в порт 43H; 5) запись кода 00H в порт 41H; 6) запись кода 00H в порт 41H. При этом счетчики 0 и 1 программируются на работу в режи- ме генератора меандра с максимальным коэффициентом деления. Счетчик 2 при инициализации не программируется. 4.3.11. Контроллер прерываний, реализованный на микросхе- ме D5 (КР1810ВН59А), обеспечивает приоритетный выбор запро- сов внешних маскируемых прерываний и формирование кода типа маскируемого внешнего прерывания (вектора). Прерывание заключается в программном переходе на подпрог- рамму обработки прерывания по четырехбайтному коду, храняще- муся в памяти и называемому вектором прерывания. Адрес век- тора прерывания формируется микропроцессором путем сдвига влево на два разряда кода типа прерывания. Прерывание назы- вается маскируемым, если его реализация зависит от состояния маски IF в регистре признаков микропроцессора. После включения питания и системного сброса контроллер � - 24 - прерываний приводится в рабочее состояние (инициализируется) с помощью строго последовательных записей в порты 20Н и 21Н, которые воспринимаются контроллером как команды инициализа- ции: 1) запись кода 13Н в порт 20Н; 2) запись кода 08Н в порт 21Н; 3) запись кода 09Н в порт 21Н. В процессе инициализации устанавливается режим совместной работы с микропроцессором КМ1810ВМ88; фиксированный приори- тет с "дном" для IRQ7; входная логика запросов приводится в исходное состояние с установкой режима запоминания запросов по положительным фронтам сигналов "IRQ"; внутренний 8-раз- рядный регистр масок прерываний (регистр IMR) сбрасывается, разрешая восприятие всех запросов внешних маскируемых преры- ваний; устанавливается режим не автоматического окончания прерывания. После однократного завершения инициализации любые записи в порты 20Н и 21Н не воспринимаются как команды. 4.3.12. Буфер звукового выхода служит для формирования (согласования по мощности) звукового сигнала и его программ- ного управления его включением и отключением. Реализован на микросхеме D44.2 (К155ЛА13). Логика работы адаптера связи с динамиком показана на рис.4.8. Разрешение звукового сигнала Порт 61Н, бит 1 12 ------¬ 1/4 155ЛА13 -------------------------+ & ¦ ¦ ¦ ¦ F=clk/4 -----------¬ 13 ¦ ¦11 -------¬ --¬/¦ ------------+ Таймер +------+ о----+100 Ом+-----+ ¦ ¦ ------------+(счетчик2)¦ L------ L------- --+ ¦ ¦ Разрешение L----------- ¦ L--\¦ счета ¦ ¦ Порт 61Н,бит 0 ¦ +5B Рис.4.8 � - 25 - 4.4.2. Блок памяти содержит банк ОЗУ емкостью 128 Кбайт и контроллер ОЗУ. Структурная схема блока памяти представлена на рис 4.1. более подробная схема на рис.4.10. Банк ОЗУ модуля системного емкостью 128 Кбайт условно разделен на два блока - младший и старший, емкостью по 64 Кбайт каждый. Младший банк содержит четно адресуемые байты (А0=0), старший банк содержит нечетно адресуемые байты (А0=1). Оба банка памяти реализованы на микросхемах К565РУ5Д емкостью по 64Кх1. Микросхема адресуется восемью адресными линиями, на которые дважды в пределах одного цикла обраще- ния, поступает восьмиразрядный адресный код: сначала младшая половина шестнадцатиразрядного адреса (адрес строки), затем старшая половина (адрес столбца). Передача каждой половины адреса сопровождается сигналами выбора строк и столбцов "RAS" и "CAS" . Примечание. Для регенерации информации всех динамических элементов используемой памяти достаточно осуществить 128 циклов обра- щения с использованием всех комбинаций строчных адресов А0...А6 каждые 2 мс. Регенерация по этим адресам охватывает 512 элементов памяти в пределах каждого цикла. В результате за 128 циклов производится регенерация всех 65536 элементов памяти. Разделение оперативной памяти на два банка с четными и нечетными байтами обеспечивает раздельное обращение к каждо- му банку со стороны ЦП и одновременную регенерацию элементов памяти в обоих банках, в пределах каждого цикла. С другой стороны, совмещение видеопамяти с системной па- мятью позволяет осуществлять регенерацию информации всех элементов памяти (128 Кбайт) в процессе регенерации изобра- жения на экране ЭЛТ. Контроллер ОЗУ содержит следующие функциональные узлы: 1) формирователь запроса и команд обращения к памяти; 2) формирователь сигналов управления; 3) формирователь адреса регенерации; 4) адресный мультиплексор; 5) выходные регистры памяти. Контроллер ОЗУ обеспечивает два режима работы блока памя- � - 26 - ти: режим обращения к памяти и режим регенерации памяти с одновременной регенерацией изображения на экране ЭЛТ. Полный цикл работы контроллера ОЗУ (элементарный цикл памяти) сос- тавляет 16 тактов частоты синхронизации Fosc, равной 15 МГц, следовательно период цикла равен 1,066 мкс. Этот цикл услов- но разбит на две равные части, длительностью по 533,3 нс каждая. Первая половина элементарного цикла памяти отводится для доступа к ОЗУ со стороны ЦП. Данный цикл наступает по иници- ативе ЦП и является необязательным . Вторая половина элементарного цикла памяти отводится для регенерации содержимого ячеек памяти. Данный цикл наступает всегда, т.е. является обязательным. В случае, когда текущий цикл памяти является циклом обра- щения, на выходах формирователя сигналов управления развора- чивается временная диаграмма, приведенная на рис.4.11, если же текущий цикл памяти является циклом регенерации, то на выходах формирователя разворачивается временная диаграмма, приведенная на рис.4.12. Таблица программирования микросхемы К155РЕ3 приведена в приложении 4. Выполнен формирователь сигналов управления на элементах D78, D32, D33, D10.3, D30, D29.2 и D29.4. Сигнал "WEN" (сигнал разрешения записи) формируется толь- ко в режиме обращения к памяти. Данный сигнал стробирует ко- манды записи "MWL/" и "MWH/", поступающие на микросхемы па- мяти младшего и старшего банка соответственно. В циклах чте- ния памяти сигнал "WEN" не производит никаких действий, т.к. отсутствуют сигналы команд "MWL/" и "MWH/". Сигнал "RASEN" фиксирует адрес строки во входных регист- рах микросхем памяти, а сигнал "CASEN" - адрес столбца. Сигнал "HA/LA" разрешает передачу старшей или младшей по- ловины шестнадцатиразрядного адреса через адресный мультип- лексор. Все три сигнала формируются как в режиме обращения, так и в режиме регенерации. Сигнал "STBRG" (строб записи) осуществляет запись инфор- мации в выходные регистры в циклах чтения памяти. Строб за- писи формируется в тот момент, когда выходы микросхемы памя- ти находятся в активном состоянии (при совпадении сигналов "RAS/" и "CAS/" и отсутствии сигнала "WE/"). Запись информа- ции в выходные регистры (микросхемы D62 и D67) осуществляет- ся одновременно, т.е. из обоих банков памяти. � - 27 - Сигнал "STBRG" формируется только в режиме обращения к памяти. В циклах записи данный сигнал не производит никаких действий т.к. отсутствует сигнал "MRDSEL/" на втором входе микросхемы D19.3. Выдача информации из выходных регистров на внутреннюю шину данных производится побайтно по сигналам "MRL/" и "MRH/" от формирователя команд обращения к памяти (микросхемы D17.1, D17.2, D22). 4.4.3. Инициализация работы контроллера ОЗУ со стороны ЦП осуществляется подачей на схему формирования запроса сигнала "RAMSEL/" и одной из команд "MRD/" или "MWT/", в зависимости от выполняемого в данный момент микропроцессором цикла кана- ла (чтение памяти, запись в память). Формирователь запроса выполнен на элементах D10.3, D29.2 и триггере D30. Сигнал запроса обращения к памяти "RAMRQ" фиксируется триг- гером (потенциал высокого уровня на выводе 6 микросхемы D30), одновременно формируется сигнал сброса готовности "RAMRDY" (потенциал низкого уровня на выводе 5 микросхемы D30), что обеспечивает синхронизацию работы ЦП с динами- ческой памятью. Сигнал сброса готовности "RAMRDY" удержива- ется на низком уровне до момента фактического наступления элементарного цикла обращения к памяти, после чего восста- навливается готовность ЦП и снимается сигнал запроса обраще- ния к памяти. Состояние триггера запроса анализируется в конце каждого элементарного цикла регенерации. Цикл обращения к памяти наступает в том случае, если вы- полняется два условия: 1). триггер запроса обращения установлен, 2). завершен очередной цикл регенерации. Совместное использование оперативной памяти микропроцес- сором и видеоконтроллером поясняет упрощенная блок-схема, приведенная на рис.4.13. Мультиплексор ------------------------¬ -----------¬ Адресная 8 бит ¦ ---------¬ --------¬ ¦ ¦Оператив- ¦ шина -------+>¦Cтрока ¦ ¦Доступ ¦.¦ ¦ная память¦ А10..А1 8 бит ¦ +--------+->¦ от ¦ ¦. ¦ (RAM) ¦ -------+>+Столбец ¦ ¦ ЦП ¦ ¦ . ¦ ¦ мл./ст.адрес ¦ L---T----- ¦ ¦ ¦ .->¦ 128 Кбайт¦ ---------------+-----+ +-------+ ¦ . ¦ ¦ � - 28 - 8 бит ¦ ----+----¬ ¦Доступ ¦ ¦ . ¦ ¦ Видео- -------+>+Строка ¦ ¦от виде¦ ¦. ¦ ¦ адрес 8 бит ¦ +--------+->¦оконтро¦.¦ ¦ ¦ 16 бит -------+>+Столбец ¦ ¦ллера ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ L--------- L-------- ¦ ¦ ¦ L------------------------ L----------- ¦ ¦ ¦ ¦ Рис.4.13 RAS CAS Т а б л и ц а 4.4 ---T----T----------------------T------------------------ ¦ ¦Видеоконтроллер ¦ Центральный процессор ¦ +----------------------+------------------------ S1 ¦ S0 ¦Режим регенерации ¦ Режим обращения ---+----+----------------------+------------------------ ¦ ¦ младший адрес (LA) ¦ 0 ¦ 0 +-T--T--T--T--T--T--T--+ ------------- ¦ ¦1¦2 ¦2 ¦2 ¦2 ¦2 ¦2 ¦2 ¦ ---+----+-+--+--+--+--+--+--+--+------------------------ ¦ ¦ cтарший адрес (НA) ¦ 0 ¦ 1 +-T--T--T--T--T--T--T--+ ------------- ¦ ¦1¦Х ¦Х ¦2 ¦2 ¦2 ¦2 ¦2 ¦ ---+----+-+--+--+--+--+--+--+--+------------------------ ¦ ¦ ¦ младший адрес (LA) 1 ¦ 0 ¦ -------------- +---T--T--T--T--T--T--T-- ¦ ¦ ¦ AF¦A7¦A6¦A5¦A4¦A3¦A2¦A1 ---+----+----------------------+---+--+--+--+--+--+--+-- ¦ ¦ ¦ старший адрес (НA) 1 ¦ 1 ¦ -------------- +---T--T--T--T--T--T--T-- ¦ ¦ ¦А10¦АЕ¦AD¦AC¦AB¦AA¦A9¦A8 Cостояние сигналов на управляющих входах S1 и S0 мультип- лексора адреса определяют передачу на микроссхемы памяти ли- бо системного адреса в циклах обращения, либо видеоадреса в циклах регенерации согласно табл.4.4. Адресный мультиплексор выполнен на элементах D26, D27, D28 и D31. Видеопамять занимает в адресном пространстве поле адресов � - 29 - В8000Н - ВFFFFН, что составляет 32 Кбайт. Эта память разбита на две страницы по 16 Кбайт каждая. Нулевая страница выдео- памяти занимает поле адресов В8000Н - В8FFFН. Первая страни- ца видеопамяти занимает поле адресов ВС000Н - ВFFFFН. Содер- жимое каждой страницы видеопамяти может быть отображено на экране ЭЛТ. Для этой цели в процессе регенерации изображения формируется видеоадрес, соответствующий указанному выше полю адресов. Переключение адреса отображаемой в данный момент страницы видеопамяти осуществляется битом управления (бит 6 порта 68Н), который входит в старшую половину адреса. В старшую половину адреса также включен выходной сигнал триггера, который делит все строки разложения на четные и нечетные. В соответствии с состоянием данного сигнала происходит переключение адресов видеопамяти со смещением 2000H (что составляет 8 Кбайт) в пределах каждой страницы. Формирователь видеоадреса включает в себя основной счет- чик (микросхемы D23, D24 и D25), вспомогательный счетчик (микросхемы D20.1, D20.2 и D21.1), а также логические эле- менты D18.1 и D19.2. Синхронизация основного и вспомогатель- ного счетчиков производится частотой Fosс/16. Управление ра- ботой формирователя видеоадреса осуществляется видеоконтрол- лером. 4.5. Видеоконтроллер 4.5.1. Видеоконтроллер обеспечивает сопряжение модуля системного с устройством отображения и предназначен для по- лучения устойчивого изображения на экране ЭЛТ. В качестве устройства отображения может быть использован телевизионный приемник (цветной или черно-белый), или монитор (цветной или монохромный). 4.5.2. Структурная схема видеоконтроллера представлена на рис.4.10. В его состав входят следующие функциональные узлы: 1) контроллер ЭЛТ; 2) формирователь и буфер видеосигнала; 3) смеситель; 4) сдвиговые регистры данных; 5) мультиплексор данных; 6) схема управления цветом; 7) порты управления. 4.5.3. Видеоконтроллер поддерживает символьный и графи- � - 30 - ческий режим работы. Вывод информации на устройство отобра- жения возможен в следующих форматах: 1) 40 символов х 25 строк; 2) 80 символов х 25 строк; 3) 320 х 200 точек (цветной); 4) 640 х 200 точек (монохромный). 4.5.4. Контроллер ЭЛТ (микросхемы D47, D50, D51, D54, D57, D10.4 и D12.1) включает узел вертикальной и горизон- тальной синхронизации и обеспечивает подключение растро- во-сканирующих дисплеев. Временная диаграмма работы контроллера ЭЛТ в части строч- ной и кадровой синхронизации представлена на рис.4.14. Таблицы программирования микросхем К556РТ4 приведены в приложении 4. Тактирование узла строчной синхронизации производится частотой Fosc/16 (с периодом 1.066 мкс). Сигнал "LINE END" (конец строки) определяет время скани- рования одной строки разложения, равное 64 мкс, т.е. период строчной синхронизации. Сигнал "HRTC" - строчный синхроимпульс. Является выходным сигналом для контроллера ЭЛТ. Кроме того, данный сигнал осу- ществляет загрузку в конце каждой строки разложения содержи- мого вспомогательного счетчика в основной в процессе фор- мирoвания видеоадреса. Сигнал "HRTBL" блокирует видеосигнал на время обратного хода луча по строкам и формирует видимую часть изображения по горизонтали. Сигнал "CNTDIS" запрещает работу счетчиков адреса регене- рации (видеоадреса) на время прохождения луча за пределами отображаемой области экрана. По положительному фронту сигнала "LINE END" осуществляет- ся переключение триггера (микросхема D12.1), который делит все строки разложения на четные и нечетные. На прямом и ин- версном выходах данного триггера формируется серия синхро- сигналов с периодом следования 128 мкс. Эти сигналы выполня- ют следующие функции: 1) тактирование узла кадровой синхронизации; 2) запрет работы вспомогательного счетчика формирова- теля видеоадреса на четных строках разложения и разрешение на нечетных; 3) переключение адреса видеопамяти в пределах страницы � - 31 - для отображения ее содержимого в четных и нечетных строках. Сигнал "PAGE END" (конец страницы) определяет время ска- нирования растра, равное 20 мс, т.е. период кадровой синхро- низации. Сигнал "VRTC" - кадровый синхроимпульс, является выходным для контроллера ЭЛТ. Сигнал "VRTBL" блокирует видеосигнал на время обратного хода луча по кадрам и формирует видимую часть изображения по вертикали. Сигнал "HLPCNTRES" устанавливает основной и вспомогатель- ный счетчики формирователя видеоадреса в исходное состояние непосредственно перед началом вывода каждого нового кадра изображения. 4.5.5. Управление работой видеоконтроллера осуществляется с помощью двух портов ввода-вывода с адресом 68Н и 6АН (мик- росхемы D42 и D41 cоответственно). Назначение битов управления портов 68Н и 6АН приведено в табл.4.5 и табл.4.6. Т а б л и ц а 4.5 ---------------------------------------------------- Порт ввода-вывода 68Н ----T-------------------T--------------------------- N ¦Наименование ¦ Назначение бита¦сигнала управления ¦ ----+-------------------+--------------------------- 0 ¦ R (Red) ¦ ----+-------------------+Цвет изображения и фона 1 ¦ G (Green) ¦ ----+-------------------+ 2 ¦ B (Blue) ¦ ----+-------------------+--------------------------- 3 ¦ NMI DISABLE ¦Запрет/разрешение формиро- ¦ ¦вания немаскируемого ¦ ¦прерывания ----+-------------------+--------------------------- 4 ¦ PALETTE ¦Цветовой выбор (палитра) ----+-------------------+--------------------------- � - 32 - 5 ¦ I (INTENS) ¦Интенсивность изображения ¦ ¦и фона ----+-------------------+--------------------------- 6 ¦ DISPLAY BANK ¦0/1 страница видеопамяти ----+-------------------+--------------------------- 7 ¦ HIRES ¦Графика высокого/среднего ¦ ¦ разрешения Т а б л и ц а 4.6 ----T------------------------------------------------ N ¦ Порт ввода-вывода 6АН бита+------------------------------------------------ ¦ Н а з н а ч е н и е ----+------------------------------------------------ 7 ¦Разрешение/запрет битов D7L и D7H ----+------------------------------------------------ 6 ¦Разрешение/запрет цвета 4.5.6. Отличительной особенностью работы видеоконтроллера является то, что вывод информации на устройство отображения в символьном режиме осущесвляется графическим способом. С целью получения наиболее полной совместимости с персональны- ми микро-ЭВМ (такими как IBM PC, EC1840), в состав видеокон- троллера входит программно-аппаратный эмулятор. Программно-аппаратный эмулятор содержит следующие компо- ненты: 1). регистр-защелку младшего адреса А0...А7 (микросхема D35); 2). регистр-защелку старшего адреса А8...АD, признака об- ращения к порту ввода-вывода или к памяти -I0/М, признака приема-передачи данных DT/R (микросхема D36); 3). регистр-защелку данных D0...D7 (микросхема D37); 4). триггер запроса немаскируемого прерывания (микросхемы D39.1 и D39.2); 5). дешифратор адреса регистров эмулятора (микросхёма D38); � - 33 - 6). логические элементы D17.3 и D29.1. Примечание. Цветной графический адаптер персональной ЭВМ IBM PC (IBM Color/Graphics Monitor Adapter) содержит порты вводавывода с адресами 3D4H, 3D5H, 3D8Н, 3D9H, 3DAH и дисплейный буфер в адресном пространстве В8000Н - ВВFFFН с двухпортовым досту- пом от процессора и от адаптера. Порты ввода-вывода 3D4H и 3D5H используются для программирования контроллера электрон- но-лучевой трубки (Motorola 6845 CRT Controller). Порт 3D4H - индексный регистр контроллера ЭЛТ. Порт 3D5H - регистр данных контроллера ЭЛТ. Порт 3D8H - регистр установки режима адаптера. Порт 3D9H - регистр управления цветом. Порт 3DАH - регистр состояния адаптера. Программно-аппаратный эмулятор обеспечивает поддержку ал- фавитно-цифрового режима путем эмуляции обращений к портам ввода-вывода и дисплейному буферу в символьном режиме с воз- можностью вывода информации на устройство отображения графи- ческим способом. При обращении пользовательских программ к портам вво- да-вывода (3D4Н, 3D5Н, 3D8Н, 3D9Н) в режиме записи или чте- ния происходит защелкивание адреса порта ввода-вывода, приз- нака обращения к порту ввода-вывода IO/M, признака приема/ /передачи данных DT/R и самих данных в соответствующих реги- страх. Данные защелкиваются в регистр только при обращении к портам ввода-вывода и только в режиме записи. Одновременно с этим формируется сигнал немаскируемого прерывания, который фиксируется триггером запроса прерывания. Центральный проце- ссор выясняет причину возникновения немаскируемого прерыва- ния путем считывания информации из регистров (порты 28Н, 29Н и 2АН). Командой чтения порта 28Н триггер запроса прерывания сбрасывается. В зависимости от режима работы экрана дисплея (символьный или графический) производятся различные действия при записи данных в буфер дисплея. При обращении пользовательских программ к дисплейному бу- феру (B8000Н--BBFFFН) в символьном режиме происходит защел- кивание адреса памяти, признака обращения к памяти IO/M и признака приема/передачи данных DT/R в cоответствующих ре- гистрах. Защелкивание информации в регистрах производится � - 34 - только в режиме записи в буферную память, при этом данные в регистре не защелкиваются. Формирование сигнала немаскируемого прерывания произво- дится при записи данных в буфер дисплея B8000Н - BBFFFН только при наличии сигнала разрешения NMIDISABLE (потенциал низкого уровня на выводе 1 микросхемы D42). В символьном режиме коды символов и их атрибуты записыва- ются в дисплейный буфер B8000Н--BBFFFН, соответствующий ну- левой странице видеопамяти, при этом отображается дисплейный буфер BС000Н--BFFFFН, соответствующий первой странице видео- памяти, в которую программа эмуляции выводит точечное предс- тавление символов. В графическом режиме всегда отображается дисплейный буфер B8000Н--BBFFFН. 4.5.7. Режим работы видеоконтроллера определяется битами управления портов ввода-вывода 68Н и 6АН в соответствии с табл.4.7. Т а б л и ц а 4.7 ----T-----T----------------------------------------- Порт¦Порт ¦ 68Н ¦6АН ¦ ----+-----+ Состояние ¦ Режим работы видеоконтроллера битов ¦ -T--T--T--+ 7¦ 6¦7 ¦6 ¦ -+--+--+--+----------------------------------------- 0¦ 1¦ 1¦ 0¦Символьный : 40 символов х 25 строк -+--+--+--+----------------------------------------- 1¦ 1¦ 0¦ 1¦Символьный : 80 символов х 25 строк -+--+--+--+----------------------------------------- 0¦ 0¦ 1¦ 0¦Графический : 320 х 200 точек -+--+--+--+----------------------------------------- 1¦ 0¦ 1¦ 0¦Графический : 640 х 200 точек В символьном режиме 40 символов х 25 строк и графическом режиме 320 х 200 точек отображение производится в формате два бита на точку (см. табл. 4.8.) � - 35 - Т а б л и ц а 4.8. --T--T--T--T--T--T--T-- 7 ¦ 6¦ 5¦ 4¦ 3¦ 2¦ 1¦ 0 --+--+--+--+--+--+--+-- С1 С0¦С1 С0¦С1 С0¦С1 С0 -----+-----+-----+----- 1-Й ¦ ¦ ¦ дисп-¦ ¦ ¦ лей- ¦2-Й ¦ 3-Й ¦ 4-Й ный ¦ ¦ ¦ эле- ¦ ¦ ¦ мент ¦ ¦ ¦ Цвет каждой точки определяется состоянием битов С1 и С0 (см. табл. 4.9) Т а б л и ц а 4.9 --T--T----------------------------------------------- С1¦С0¦ Ф у н к ц и я --+--+----------------------------------------------- 0 ¦ 0¦Точка имеет цвет (1 из 16) предварительно ¦ ¦выбранного цвета фона --+--+----------------------------------------------- 0¦ 1¦ Выбор первого цвета из набора I или набора II --+--+----------------------------------------------- 1¦ 0¦ Выбор второго цвета из набора I или набора II --+--+----------------------------------------------- 1¦ 1¦ Выбор третьего цвета из набора I или набора II C1 и С0 бдут выбирать четыре цвета из 16 возможных: один для фона и три для знака. Цветовой набор (палитра) предварительно определяется заг- рузкой бита 4 в порт ввода-вывода 68Н: 0 - цветовой набор I; 1 - цветовой набор II (см. табл. 4.10) � - 36 - Т а б л и ц а 4.10 -----------------------T------------------------- Цветовой набор I ¦ Цветовой набор II -----------------------+------------------------- Цвет 1 - зеленый ¦ Цвет 1- голубой Цвет 2 - красный ¦ Цвет 2- пурпурный Цвет 3 - коричневый ¦ Цвет 3- белый Цвет фона определяется состоянием битов порта 68Н: I, R, G, B согласно таблице 4.11. Т а б л и ц а 4.11 ---------T------------------T---------T------------------ I R G B ¦ Цвет фона ¦ I R G B ¦ Цвет фона ---------+------------------+---------+------------------ 0 0 0 0 ¦ черный ¦1 0 0 0 ¦ темно-серый 0 0 0 1 ¦ синий ¦1 0 0 1 ¦ светло - синий 0 0 1 0 ¦ зеленый ¦1 0 1 0 ¦ светло - зеленый 0 0 1 1 ¦ голубой ¦1 0 1 1 ¦ светло - голубой 0 1 0 0 ¦ красный ¦1 1 0 0 ¦ розовый 0 1 0 1 ¦ пурпурный ¦1 1 0 1 ¦ светло-пурпурный 0 1 1 0 ¦ золотистый ¦1 1 1 0 ¦ желый 0 1 1 1 ¦ белый (серый) ¦1 1 1 1 ¦ белый (яркий) В графическом режиме 640 х 200 точек отображение произво- дится в формате 1 бит на точку. Каждая точка может иметь два цвета из 16 возможных. В символьном режиме 80 символов х 25 строк отображение производится также в формате 1 бит на точку, но каждый байт содержит неиспользуемый для формирования знака бит D7, кото- рый может нести информацию о цвете символа. 4.5.8. В конце каждого элементарного цикла регенерации оперативной памяти происходит загрузка содержимого видеопа- мяти в сдвиговые регистры, выполненные на элементах D72 и D77. Загрузка данных осуществляется выходным сигналом "S/L" контроллера ОЗУ (потенциал низкого уровня). Текущий адрес определяется содержимым основного счетчика (микросхемы D23, � - 37 - D24 и D25), состоянием выходного сигнала триггера D12.1:9 и состоянием сигнала управления порта 68Н (бит 6). Данные в сдвиговые регистры загружаются так, как показано в таблице 4.12. Т а б л и ц а 4.12 -----------T------------------------------- ¦ Р а з р я д +---T---T---T---T---T---T---T--- ¦ 7¦ 6 ¦ 5 ¦ 4 ¦ 3 ¦ 2 ¦ 1 ¦ 0 +---+---+---+---+---+---+---+--- ¦ Четный банк ¦Нечетный банк -----------+---T---T---T---+---T---T---T--- регистр 1 ¦D7L¦D5L¦D3L¦D1L¦D7H¦D5H¦D3H¦D1H -----------+---+---+---+---+---+---+---+--- регистр 2 ¦D6L¦D4L¦D2L¦D0L¦D6H¦D4H¦D2H¦D0Н Четные биты видеопамяти загружаются в один регистр, не- четные - в другой. Выходные сигналы сдвиговых регистров D72 и D77 поступают на мультиплексор данных (микросхема D48). Сюда же поступает сигнал с выхода схемы управления цветом, выполненненной на элементах D4.2, D46 и D4.3. Данная схема позволяет по- чить в символьном режиме 80 символов х 25 строк и дополни- тельно цвет символа, в отличие от графического 640х200 то- чек. Выходные сигналы мультиплексора данных совместно с сигна- лами управления портом ввода-вывода 68Н поступают на форми- рователь видеосигнала, выполененный на элементах D49 и D52. Прошивка микросхемы D50 приведена в приложении 4. Сформированный видеосигнал в виде цветовых составляющих R,G,B и интенсивности I поступает на буфер видеосигнала (микросхема D55) и, далее, на разьем Х9. Сигналы цветовых составляющих "R","G","B" и интенсивности "I" совместно с сигналами синхронизации "HRTC" и "VRTC" пос- тупают на смеситель (микросхемы D1.2 и D56.2) для формирования комплексного видеосигнала на разъеме Х8. 4.6. Адаптер НМЛ обеспечивает запись и чтение цифровой информации на бытовой магнитофон, используемый в качестве � - 38 - устройства внешней памяти. Информация записывается на маг- нитную ленту методом двухчастотного кодирования: "1" записы- вается одним периодом сигнала с частотой 1 кГц, а "0" - двумя периодами сигнала частотой 2 кГц. При считывании информации, сигнал с линейного выхода маг- нитофона поступает через разделительный конденсатор С78 на усилитель, выполненный на элементах R17, D43.1 (КР561ЛН2) и, после усиления преобразуется в прямоугольный на триггере Шмидта, выполненном на элементах D43, D43.3, R18, R23, С81. Считывание информации центральным процессором производит- ся через порт 62Н (разряд С4 программируемого параллельного интерфейса - микросхема D42). При записи, сигнал формируется с помощью счетчика 2 прог- раммируемого таймера (микросхема D6) и подается на микрофон- ный вход магнитофона (или на вход записи от приемника) через буфер D44.3 и делитель-фильтр, выполненный на элементах R20, R22, R24, С79, С80. 4.6. Адаптер клавиатуры обеспечивает сопряжение блока клавиатуры с центральным процессором при вводе информации. Адаптер выполнен на основе БИС программируемого параллельно- го интерфейса (микросхема D41) с буферами линий опроса D45, D39.3, и резистивными матрицами DR3, DR4 для поддержа- ния входных линий в пассивном состоянии (с напряжением высо- кого уровня). При опросе матрицы контактов блока клавиатуры возбуждает- ся одна из линий RQ0 - RQ7 (путем подачи напряжения низкого уровня) через канал А (порт 60Н), а затем производится опрос состояния линий RET0 - RET11 через каналы В и С (порты 69Н, 6АН) микросхемы D41. Факт нажатия клавиши определяется наличием напряжения низкого уровня на соответствующей линии RET0 - RET11. 4.8. Электрическая схема блока клавиатуры представляет собой матрицу нормально-разомкнутых контактов, выполненных специальной токопроводящей пастой на двух гибких лавсановых пленках, разделенных дистанционной прокладкой с отверстиями в местах расположения клавиш. При нажатии клавиш происходит замыкание соответствующих площадок на гибких пленках. Путем опроса строки матрицы (подачи на нее напряжения низкого уровня) и считавыния состояния столбцов можно локализовать нажатую клавишу. � - 39 - 5. КОНСТРУКЦИЯ КОМПЛЕКСА 5.1. Комплекс состоит из двух конструктивных устройств: модуля системного и блока электропитания. 5.2. Модуль системный представляет собой законченную кон- струкцию настольного типа, в состав которого входят: 1) блок элементов В938/01, 3.094.369; 2) блок клавиатуры В938/Е1, 5.102.002; 3) корпус. 5.3. Блок элементов модуля системного выполнен на печат- ной плате с двухсторонним печатным монтажем размером 400х235 мм. Кроме основного монтажа на печатной плате установлены дополнительные элементы: 1) громкоговоритель 0,5ГДШ-2; 2) кнопка СБРОС 6.673.249; 3) разъемы внешних связей ОНЦ-КГ-4-5/16Р; 4) разъемы подключения дополнительных модулей расширения СНП59-64/95х11р-20-2-В; 5) блока клавиатуры 6.673.252; 6) низковольтный источник электропитания 6.673.252. 5.4. Блок клавиатуры - встраиваемый узел, имеющий свою верхнюю панель (обрамление), что позволяет модифицировать конфигурацию клавишного поля не затрагивая конструкции моду- ля системного. Блок клавиатуры состоит из панели с клавишами, панели об- рамления и контактной панели. На клавишной панели расположе- но 88 клавиш семи типоразмеров. Основные клавиши размером 18х18 мм расположены с шагом 19 мм. Конструкция клавиш обес- печивает рабочий ход 4 мм. Возврат клавиши в исходное состо- яние и обеспечение тактильности при нажатии осуществляет мембрана (материал: смесь резиновая ИРП-1266). Контактная панель представляет собой конструкцию из двух контактирующих пленок с нанесенным на них токопроводящей ластой рисунком. Пленки разделены перфорированной проклад- кой. Контактирующая панель имеет шлейф для подключения блока клавиатуры к блоку элементов. 5.5. Корпус модуля системного выполнен из двух половин - � - 40 - - верхнего корпуса и основания (материал: полистирол АВС 2020), соединенных при помощи самонарезных винтов. В верхнем корпусе имеется закрытая отдельными крышками ниша для подк- лючения дополнительных модулей расширения. Модули расширения подсоединяются к модулю системному через разъемы непосредст- венно. При длительном подключении дополнительные модули кре- пятся к модулю системному при помощи двух винтов, обеспечи- вая надежность разъемного соединения. 5.6. Блок электропитания представляет собой законченную конструкцию настольного типа. На передней стенке расположены кнопка включения сети и индикатор включенного питания; на задней стенке блока электропитания - кабели сети и вторично- го питания. 5.7. Блок электропитания состоит из блока элементов и корпуса. Блок элементов выполнен на печатной плате с двухс- торонним печатным монтажем размером 160х107 мм. Корпус блока электропитания выполнен из двух половин - верхнего корпуса и основания (материал: полистирол АВС 2020), соединенных при помощи самонарезных винтов. 6. МАРКИРОВАНИЕ И ПЛОМБИРОВАНИЕ 6.1. На составных частях комплекса нанесена следующая маркировка: 1) на крышке модуля системного наименование комплекса "ПОИСК" выполнено в виде отдельной вставки, которая изготов- лена методом литья с последующим теснением фольгой информа- ции на вставке; 2) на панели клавиатуры в правом нижнем углу нанесено полное наименование комплекса объемным шрифтом методом литья; 3) завод-изготовитель и заводской номер выполнены на ос- новании корпуса объемным шрифтом методом литья. Высота шриф- та 0,5 мм. Цифры заводского номера выполнены краской марки- ровочной. 6.2. Пломбирование модуля системного выполнено герметиком БУТЭпрол в углублении под крепежный винт, соединяющий осно- вание с крышкой. � - 41 - 7. ТАРА И УПАКОВКА 7.1. Электронный информационно-игровой комплекс "ПОИСК" упаковывается в потребительскую тару, выполненную в виде ко- робки из пенопласта. В углубления коробки вкладывается ис- точник электропитания В265, кабели внешних связей, эксплуа- тационная документация и модуль системный. Коробка вкладыва- ется в полиэтиленовый пакет. На коробке приведено полное название комплекса и наименование завода-изготовителя. 7.2. Изделия в потребительской таре в количестве трех штук упаковываются в транспортную тару, выполненную в виде коробки из гофрированного картона. Коробка, кроме названия изделия и наименования завода-изготовителя, имеет манипуля- ционные знаки: 1) "ОСТОРОЖНО, ХРУПКОЕ!" 2) "БОИТСЯ СЫРОСТИ!" 3) "ВЕРХ, НЕ КАНТОВАТЬ!" ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ DAT0-DAT7 - шина данных ADDR0-ADDR13 - шина адреса INTR0-INTR7 - сигналы запроса прерывания IOWC/, IOWT - команда записи в порт IORC/, IORD - команда чтения из порта MWTC/, MWT - команда записи в память MRDC/, MRD - команда чтения памяти READY - сигнал готовности внешних устройств RAMRDY - сигнал готовности внутренней памяти AUXRESET/ - входной сигнал сброса INIT/ - cистемный сброс HOLD - сигнал захвата системной шины ALE/ - строб адреса � - 42 - DEN/ - сигнал разрешения передачи данных DT/R - прием/передача данных IO/M - признак обращения к вводу-выводу или памяти OSC - сигнал синхронизации (F=15 МГц) PCLK/2 - сигнал синхронизации (F=1,25 МГц) EXBDSЕL/ - выбор буфера данных системной шины HLDA - подтверждение захвата RESET - внутренний сигнал сброса MRL/ - команда чтения младшего (четного) банка памяти MRH/ - команда чтения старшего (нечетного) банка памяти MWL/ - команда записи в младший (четный) банк памяти MWH/ - команда записи в старший (нечетный) банк памяти MRDSEL - сигнал разрешения записи данных в регистр памяти WRG - строб записи данных в регистр памяти WE/ - сигнал разрешения записи данных в память WEL/ - сигнал записи данных в младший банк памяти WEH/ - сигнал записи данных в старший банк памяти RAS/ - сигнал выбора строк CAS/ - сигнал выбора столбцов HA/LA - признак передачи младшей/старшей половины адреса SHIFT/LOAD (S/L) - загрузка или сдвиг данных в регис- тре PROM SEL/ - сигнал обращения к постоянной памя- ти RAM SEL/ - сигнал обращения к оперативной памяти CRTMEMW/ - сигнал записи в видеопамять CRTIORW/ - сигнал обращения к портам ввода- вывода цветного графического адап- тера � - 43 - TRAPSEL/ - сигнал обращения к регистрам про- граммно-аппаратного эмулятора STRAPL, STRAPH, PDAT - чтение данных регистров эмулятора RESIOBUS/ - признак обращения к устройствам ввода-вывода локальной шины CPUIOBUS/ - признак обращения к устройствам ввода-вывода шины ЦП PICSEL/ - сигнал обращения к контроллеру прерывания PITSEL/ - сигнал обращения к таймеру PPI1SEL/ - cигнал обращения к портам ввода- PPI2SEL вывода общего назначения HRTC - горизонтальный (строчный) синхро- сигнал VRTC - вертикальный (кадровый) синхро- сигнал VIDEO - видеосигнал SYNC - смешанный синхросигнал R - цветовые составляющие видеосигнала G - цветовые составляющие видеосигнала B - цветовые составляющие видеосигнала I - интенсивность видеосигнала LINE END - конец строки PAGE END - конец страницы CNTDIS - блокировка счетчика адреса регене- рации HLPCNT RES - сброс вспомогательного счетчика VIDEO DIS - блокировка видеосигнала CSYNC - cинхронизация счетчика адреса реге- нерации SOUND - сигнал звукового сопровождения RQ0...RQ7 - линии запроса (клавиатура) RET0...RET11 - линии опроса состояния (клавиатура) ПРИЛОЖЕНИЕ 3 � - 44 - Базовая система управления вводом-выводом Базовая система управления вводом-выводом (BIOS) - это часть операционной системы, которая размещается в постоянной памяти (ПЗУ), и занимает обьем 8 Кбайт. Она обеспечивает на- иболее простые и универсальные услуги операционной системы, связанные с осуществлением ввода-вывода и является посредни- ком между программами и аппаратурой. Условно в BIOS можно выделить три части: инициализация, монитор, функции BIOS. 1. Инициализация Эта программа начинает выполняться по включению питания комплекса или по нажатию кнопки <СБРОС>. При этом выполняют- ся некоторые начальные установки аппаратуры: очистка и про- верка памяти, проверка наличия дополнительной памяти и ее объема, установка таблицы векторов прерываний, установка ре- жима работы видеомонитора. Затем управление передается вто- рой части BIOS - монитору. 2. Монитор Монитор идентифицирует себя выдачей на экран сообщения: МОНИТОР ИИК "ПОИСК" F1 - Работа с кассетой F2 - Работа с диском F3 - Работа с ПЗУ Выберите РЕЖИМ и ожидает ввода с клавиатуры. Если нажата клавиша <F1> на клавиатуре, то монитор выпол- няет загрузку файла с бытового кассетного магнитофона (с по- мощью программного прерывания INT 15H). При этом следует вы- полнять указания монитора, который потребует ввести с клави- атуры имя файла на кассете и запустить магнитофон (органами управления на магнитофоне) в режиме воспроизведения. Монитор найдет требуемый файл на кассете, осуществит его загрузку в � - 45 - память комплекса и выдаст запрос, надо ли запускать загру- женную программу на выполнение. Если нажата клавиша <F2>, то монитор передает управление на загрузку операционной системы с дискеты (программное пре- рывание INT 19H). Если нажата клавиша <F3>, то управление передается расширителю постоянной памяти (по адресу C000:00H). Если последний отсутствует, управление возвращается монитору. 3. Функции BIOS Функции BIOS - это программы обслуживания периферийного оборудования комплекса. Функции BIOS активизируются через механизм программных прерываний. В табл.1 приведен перечень прерываний, используемых для активизации функций. Т а б л и ц а 1 ----------------------------------------------------------- Шестнадцате- Назначение ричный код ----------------------------------------------------------- 10 Операции ввода/вывода на экран видеомонитора 11 Контроль оборудования; используется для опре- деления подключенного оборудования 12 Проверка памяти; используется для определения объема памяти 15 Ввод/вывод для накопителя на магнитной ленте кассетного типа 16 Ввод с клавиатуры 19 Загрузка операционной системы с дискеты 1A Функции даты и времени Код функции передается в регистре AH. Для передачи пара- метров в обоих направлениях используются регистры микропро- цессора, причем обеспечивается сохранение всех регистров, не используемых для передачи параметров. 3.1. Ввод с клавиатуры (INT 16H) Эта функция обеспечивает ввод с клавиатуры. В регистр AX считывается код сканирования клавиши и код символа (знака). Режимы обработки задаются в AH. Вход: (AH)=0 Считать следующий символ с клавиатуры. Вернуть � - 46 - код символа в AL, код сканирования - в AH. (AH)=1 Установить ZF, если символ введен: (ZF)=1 -символа нет (ZF)=0 -символ введен (AX) (AH)=2 - возврат текущего состояния клавиатуры Выход: Все регистры сохраняются, кроме AX и флагов. 3.2. Операции ввода/вывода видеомонитора (INT 10H) Эта функция обеспечивает интерфейс видеорежимов. Следующие операции реализованы: - (AH)=0 Установка режима. (AL) Содержит значение режи- ма. Символьные режимы: (AL)=0 40*25 Черно/белый, (AL)=1 40*25 Цветной, (AL)=2 80*25 Черно/белый, (AL)=3 80*25 Цветной. Графические режимы: (АL)=4 320*200 Цветной, (AL)=5 320*200 Черно/белый, (AL)=6 640*200 Черно/белый, - (AH)=1 не используется. - (AH)=2 Установка позиции курсора. (DH,DL)= Строка, колонка. (0,0) - левый верхний угол, (BH)= Номер страницы (0 - для графического режима). - (AH)=3 Чтение позиции курсора. (BH)= Номер страницы (0 - для графического режима). На выходе: (DH,DL)= Строка, колонка текущей позиции курсора, - (AH)=4 не используется. - (AH)=5 Выбор активной страницы (только для тексто- вых режимов). (AL)= Значение новой страницы (0-7 для режимов 0 или 1, 0-3 для режимов 2 или 3). - (AH)=6 Прокрутка активной страницы вверх. (AL)= Число строк прокрутки (освобождающиеся строки внизу окна заполняются пробелами), AL=0 Очистка всего окна, (CH,CL)= Строка, колонка верхнего левого угла окна, � - 47 - (DH,DL)= Строка, колонка правого нижнего угла окна, (BH)= Атрибут для строк заполнения окна. - (AH)=7 Прокрутка активной страницы вниз. (AL) = Число строк прокрутки (освобождающиеся строки вверху окна заполняются пробелами), AL = 0 Очистка всего окна (пробелами), (CH,CL)= Строка, колонка верхнего левого угла окна, (DH,DL)= Строка, колонка нижнего правого угла окна, (BH)= атрибут для строк заполнения. Операции обработки символов: - (AH)=8 Чтение атрибута/символа в текущей позиции курсора. (BH)= Номер страницы (только для текстового режима). На выходе: (AL)= Прочитанный символ, (AH)= Атрибут прочитанного символа (только для текстового режима). - (AH)=9 Запись атрибута/символа в текущую позицию курсора. (BH)= Номер страницы (только для текстовых режимов), (CX)= Счетчик символов (повторений) для записи, (AL)= Символ для записи, (BL)= Атрибут символа (текст) или цвет (графика). - (AH)=10 Запись только символа в текущую позицию курсора. (BH)= Номер страницы (только для текстовых режимов), (CX)= Счетчик символов (повторений) для записи, (AL)= Символ для записи. Для записи/чтения символов в графическом режиме знаки формируются в знакогенераторе, который находится в ПЗУ (таб- лица объемом 2 Кбайт). Для считывания/записи дополнительной таблицы знаков пользователь может через прерывание 1FH (ячейка 0007С) инициализировать указатель на 1Кбайт таблицу, содержащую коды 128 знаков (взамен второй части таблицы в ПЗУ), и поместить требуемую таблицу в ОЗУ. При записи символов в графических режимах счетчик СХ бу- дет действовать только для текущей строки. Переход в следую- щую строку будет некорректным. Операции обработки графики: - (AH)=11 Установка цветовой палитры. (BH)= Цветовая палитра (0-127), (BL)= Управление цветом (для текущей цветовой � - 48 - палитры, только для графики 320*200): ВН=0 Выбор цвета фона, BL (0-15), BH=1 Выбор палитры: BL=0 - зеленый (1), красный (2), желтый (3), BL=1 - голубой (1), сиреневый (2), белый (3). Примечание. Реальные оттенки цветов существенно зависят от типа цветного телевизора или видеомонитора. - (AH)=12 Запись точки. (DX)= Номер строки, (CX)= Номер колонки, (AL)= Значение цвета. Если бит 7 AL=1, тогда значение цвета образуется операци- ей ХOR заданного значения и текущего. - (AH)=13 Чтение точки. (DX)= Номер строки, (CX)= Номер колонки, (AL)= Возвращается прочитанная точка. Вывод в режиме телетайпа кода символов (знаков): - (AH)=14 Запись в режиме телетайпа. (AL)= Символ для записи, (BL)= Цвет, (BH)= Номер страницы в текстовом режиме. Замечание: размер экрана определяется предварительно за- данным режимом. - (AH)=15 Текущий видеорежим. Возвращает текущее сос- тояние. (AL)= Текущий установленный режим, (AH)= Номер колонки символа на экране, (BH)= Текущая активная страница. CS,SS,DS,ES,BX,CX,DX сохраняются программой, остальные портятся. 3.2.1. Установка режима Эта операция инициализирует параметры выбора режима. Эк- ран очищается. Возможны семь различных режимов работы видео- монитора. Черно-белые текстовые режимы (коды 0 и 2) работают аналогично соответствующим цветным режимам, но с блокировкой цветности. Графические режимы работают с разрешающей способ- � - 49 - ностью 320*200 или 640*200 точек. 3.2.2. Установка позиции курсора Эта операция устанавливает текущую позицию курсора. Поло- жение курсора описывается тремя параметрами: строка, колонка и страница. DX-строка, колонка нового положения, BH-страница экрана для курсора. Нумерация позиций начинается с нулевых коорди- нат (0,0). Для графических режимов номер страницы должен быть равен 0. 3.2.3. Чтение позиции курсора Эта операция читает текущее значение положения курсора. В результате выполнения пользователь получает строку и позицию курсора. BH-номер страницы для курсора, на выходе - DX-строка/ко- лонка текущей позиции курсора. 3.2.4. Установка активной страницы Эта операция используется для установки (подключения) ак- тивной страницы в многостраничном текстовом режиме цветного графического дисплея. Номер страницы задается в регистре AL. Для режимов 40*25 номера страниц лежат в диапазоне 0 - 7, а для режимов 80*25 - в диапазоне 0 - 3. 3.2.5. Операции режима прокрутки (свертки) Две операции (с кодами 6 и 7) используются для реализации режима "прокрутки" информации на экране. В этом режиме про- извольную прямоугольную область экрана (окно) можно перемес- тить вверх или вниз на любое число строк. При этом отобража- емые символы смещаются за пределы экрана вверх или вниз, а освободившаяся часть экрана заполняется пустыми строками. Можно задать несколько окон на экране. Нужно указывать два противоположных угла окна - верхний левый и нижний правый, а также задать число перемещаемых строк и атрибут заполнения освобождающихся строк, для управления цветом окна. 3.2.6. Операции обработки символов Три операции обслуживания (коды 8,9,10) предназначены для манипулирования символами: считывания символа и атрибута в текущей позиции курсора, запись символа (или нескольких его копий) и атрибута в текущую позицию курсора и запись только символа (без изменения атрибутов цвета). Следует указывать номер используемой страницы. Символ передается через регистр AL. Для этих функций матрицы символов (8*8 точек) хранятся в ПЗУ. � - 50 - 3.2.7. Установка палитры Эта операция предназначена для выбора одной из двух гра- фических палитр для режима среднего разрешения (320*200). Регистр BH служит для идентификации палитры, а регистр BL для идентификации цвета. Когда в графическом режиме формиру- ется текст, то один цвет используется для точек, из которых составляется фон, а другой для точек, из которых составляют- ся символы. Палитра - это определенный стандартный набор цветов, предоставляемый данным графическим адаптером. В ре- жиме высокого разрешения (640*200) возможны только три цве- та: цвет фона, цвет начертания (символа) и цвет выделения символа (заменяющий повышенную яркость). 3.2.8. Операции обработки точки Эти операции (коды 12 и 13) считывают/записывают точку (пиксел) в указанной позиции (строка,колонка). Координаты точки отсчитываются от верхнего левого угла экрана (0,0). Информация о цвете передается через регистр AL. Вход: DX - номер элементарной строки (0-199), CX - номер элементарной колонки (0-639), AL - точка (цвет) для ввода/вывода (1,2 или 4 бита в зависимости от режима, выровнены по правому краю). Если бит 7=1, то необходимо выполнить операцию XOR над AL и текущим значением точки, DS - сегмент данных, ES - сегмент области (буфера) регенерации. 3.2.9. Вывод в режиме телетайпа Эта операция обеспечивает работу с экраном в режиме теле- тайпа. Выводимый символ записывается в текущую позицию кур- сора, и курсор перемещается в следующую позицию. После запи- си символа в последнюю позицию строки выполняется автомати- ческий переход на новую строку. Если активная страница экра- на заполнена, выполняется перемещение экрана на одну строку вверх (свертка). Освободившаяся строка заполняется цветом атрибута из последней позиции курсора перед сверткой (в сим- вольном режиме). В графическом режиме используется цвет 0. Вход: (AH) - текущий режим экрана, (AL) - выводимый символ, (BL) - цвет для символа в графическом режиме. Замечание: возврат на шаг, возврат каретки, перевод стро- ки и звонок отрабатываются как команды. Все регистры сохраняются. � - 51 - 3.3. Определение размера памяти (INT 12H) Эта функция возвращает размер непрерывной области опера- тивной памяти в системе. Размер памяти устанавливается во время диагностики по включению питания. Выход: (AX) - размер памяти в Кбайтах. 3.4. Определение конфигурации (INT 11H) Эта функция возвращает слово состояния, соответствующее штатным устройствам максимально возможной конфигурации комп- лекса, устанавливаемой при инициализации по включению пита- ния (константа 40EDH). Выход: (AX) устанавливает биты для указания значения вво- да/вывода: Биты 15,14 - число печатающих устройств, Бит 13 - не используется, Бит 12 - игровой ввод/вывод подключен, Биты 11,10,9 - номер подключенного адаптера RS232, Бит 8 - не используется, Биты 7,6 - число накопителей ГМД, (00-1,01-2,10-3,11-4 при бите 0=1) Биты 5,4 - начальный видео-режим: 00 - не используется, 01 - 40*25 цветной 10 - 80*25 цветной 11 - 80*25 черно/белый Биты 3,2 - размер памяти, предоставляемой под опе- рационную систему (00-16K,01-32K,10-48K, 11-64K и более), Бит 1 - не используется, Бит 0 - загрузка с дискеты (бит указывает, что в системе есть устройство ГМД), Другие регистры не используются. 3.5. Ввод/вывод для накопителя на магнитной ленте кассет- ного типа (INT 15H) Эта функция реализует операции ввода/вывода для накопите- ля на магнитной ленте кассетного типа. Реализованы следующие операции: - (AH) = 0 - не используется, - (AH) = 1 - не используется. - (AH) = 2 - читать 1 или больше 256-байтных блоков с кассеты � - 52 - (ES,BX) = адрес буфера данных, (CX) = количество байт для чтения. Выход: (ES,BX) = адрес последнего считанного байта+1, (DX) = количество считанных байт, (CY) = 0 - если нет ошибок при чтении, = 1 - обнаружена ошибка чтения, (AH) = возвращаемый код ошибки, если (CY)=1 =01 - ошибка CRC контроля, =02 - потеря данных, =04 - таймаут при поиске файла, (AH) = 3 - писать 1 или больше 256-байтных блоков на кассету (ES,BX) = адрес буфера данных, (CX) = количество байт для записи, Выход: (EX,BX) = адрес последнего записанного байта+1, (CX) = 0, - (AH) = любое другое значение кода операции - - (CY)=1 - несуществующая операция, воз- вращает (AH) = 80 - признак несуществующей операции. Программа производит опрос клавиатуры на нажатие клавиш ESC,TAB или CTRL для прерывания работы и выхода в монитор. Если есть нажатие одной из этих клавиш - флаг Z=1. 3.6. Функции даты и времени (INT 1AH) Эта функция выполняет установку/считывание часов. Вход: - (AH)=0 - прочитать текущее значение часов. Возвращает: CX - старшая часть счетчика, DX - младшая часть счетчика, AL=0 - если таймер не прошел 24 часа с момента последнего считывания, AL<>0 - если на следующий день. - (AH)=1 - установить текущее состояние часов CX - старшая часть счетчика, DX - младшая часть счетчика, Примечание. Счет выполняется 1193180/65536 раз в секунду (или около 18.2 в сек). � - 53 - 3.7. Функции печати (INT 5H и INT 17H) Функции печати (INT 5H и INT 17H) не включены в BIOS, они реализуются загружаемым драйвером. Поскольку функционально операции печати - это часть BIOS, их описание дается в дан- ном документе. 3.7.1. Печать экрана (INT 5H) Эта функция вызывается прерыванием 05H - печать экрана. Позиция курсора во время выполнения программы сохраняется. Программа работает с разрешенным прерыванием. Если функция печати экрана будет вызвана повторно во время выполнения этой программы, она игнорируется. По адресу 50:0Н содержится состояние печати экрана: 50:0Н 0 - Если не было повторных вызовов печати экрана, то 0 обозначает нормальное за- вершение операции, 1 - Печать экрана продолжается (занято), FFH - При печати обнаружена ошибка. 3.7.2. Вывод на печать (INT 17H) Эта функция обеспечивает вывод на печатающее устройство. Выполняются следующие операции: - (AH)=0 - печать знака из (AL). Возврат: (AH)=1, если знак не мог быть напечатан (тайм-аут), - (AH)=1 - инициализация порта печати. При возврате в (AH) устанавливается состояние печати. - (AH)=2 - считывание состояния печати в (AH). Биты AH: 0 - тайм-аут, 1 - не используется, 2 - не используется, 3 - ошибка ввода/вывода, 4 - выбрано (готово), 5 - нет бумаги, 6 - подтверждение, 7 - занято. (DX) - номер устройства печати (0,1,2), если их несколько. Регистр AH модифицируется, другие регистры не изменяются. 3.8. Функция начальной загрузки операционной системы � - 54 - с дискеты (INT 19H) Если накопитель на гибком магнитном диске готов, то заг- рузка возможна. Дорожка 0, сектор 1 считываются по адресу 0:7C00Н, и на него передается управление (начальный загруз- чик системы). Если дискета отсутствует, или произошла аппаратная ошиб- ка, то происходит возврат из прерывания. Примечание. Программное прерывание INT 19H осуществляет связь BIOS с адаптером дискового накопителя, который выпол- нен как блок расширения. Операции с накопителем выполняются программой, находящейся в ПЗУ адаптера дискового накопителя. 3.8.1. Операции дискового ввода/вывода (INT 13H) Следует учесть, что операции дискового ввода/вывода (INT 13H) в BIOS не включены, а реализованы в дополнительном ПЗУ, установленном в адаптере дискового накопителя. Операции сле- дующие: На входе в регистре AH указывается режим работы: - (AH)=0 - сброс, - (AH)=1 - считывание состояния дискетной системы в регистр AL. Состояние соответствует последней выполняемой операции. Для операций чтения/записи, верификации, форматирования распределение регистров следующее: (DL) - номер устройства (0-3); (DH) - номер головки (0-1); (CH) - номер дорожки (0-39); (CL) - номер сектора (1-9); (AL) - количество секторов; (ES:BX) - адрес буфера. - (AH)=2 - считывание с заданного сектора; - (AH)=3 - запись; - (AH)=4 - верификация; - (AH)=5 - форматирование. При форматировании (ES:BX) указывает на список параметров форматирования. На выходе возвращается состояние операции: CF=0 - успешное завершение (AH=0), CF=1 - неверная операция (AH - код ошибки). Примечание. Адаптер дискового накопителя комплекса "ПО- ИСК" поддерживает разметку дискет 80 дорожек - логическое устройство А и 40 дорожек - логическое устройство С. К О Н Е Ц