Специальный калькулятор на Н1806ВМ2 и мелких ИС

[MM]

Описание :
1. Проц Н1806ВМ2
2. СОЗУ 62256
3. КР1801ВП1-065
4. ЭКФ1564, ЭКФ1533
5. М1801РР1
6. Др. компоненты.

Пока ориентирован на применение ПЗУ КР1801РЕ2-055 от МС1201.02
СОЗУ батарейное.

[Advertiser]

[Sergei Frolov]

А какие спецфункции?

[MM]

спецфункции?

АЦП 5 мкс 10 бит, 0...2.5 вольт, 7 шт. каналов.
Стерео-ЦАП 8 бит ( Ковокс ) на адресе 177716
Музпроц на адресе 177714
Аппаратный вывод на алфавитно-цифровой индикатор производства СССР,
Алфавитно-цифровая клава
4 бита выходной порт ТТЛ уровни
Высоковольный RS-232 на 177560
Батарейное СОЗУ основных программ не менее 48 Кбайт.
Полный разъем слаботочной МПИ, как на БК11М, с возможностью подключения блока КНГМД с дисководом.

В общем - нечто похожее на МК-85 на момент 1995 г.

Основное назначение - управление измериловкой или МИДИ-клавой ( скорость 31.25 Кбод ).
Ну и вычисления, с аккумулятором ( видимо, внешним - подключается к разъему МПИ на свободные контакты , 2х18650 паралельно ).

- - - Добавлено - - -

Для Калькулятора выполнен ОКР замены 1801РР1 :

( в теме о БКшках подробнее написано ).

[MM]

Приблизительное расположение разъемов :


Доб. 08.03.2021.
По орг. причинам нет возможности продолжать поддержку Калькулятора.
Итог разработки - для P-CAD2006 :
Библиотеки :
https://cloud.mail.ru/public/XFfN/F4EF1Z5uK
Схема ( предварительная ) на 4 листах :
https://cloud.mail.ru/public/QcoK/XTb2zZpt5

По библиотеке :
Транзисторы КТ816А должны быть в варианте СМД монтажа
Гребенки 60 выв. имеют шаг 2.52 - для возможной совместимости с СНО53-60
По схеме :
Есть лишняя цепь в векторных прерываниях - выв. А24 XP1 должен идти на выв. 36 1801ВП1-065.
Вместо расширенной адресации 1801ВП1-065 ( выв. 24 - соединить с общим ) следует секцию микровыключателя использовать для сигнала таймера Н1806ВМ2 выв. 47 - от 1801ВП1-065 выв. 02.
Для секции ЭКФ1564ТМ2 ДД26.1 - выв.03 подключить к линии ALE, а выв. 02 - к линии BS7 - это опечатка на схеме.


Схема клавы :


Схема 20-знакового индикатора на АЛС340 :

В расширенном варианте можно до 32 знаков 6х8 точек, китайские подойдут.

Стенд входного контроля АЛС340 :


Параметры :
Разряднось ЦП 16 бит, PDP-11 частичная совместимость.
Быстродействие рег-рег при частоте процессора 5 мгц - 1 млн. ( кварц 10 мгц ).
Объем СОЗУ - 48 + 1 Кбайт
Время хранения программ в СОЗУ при внешнем аккумуляторе 18650 - по он не откажет ( много лет ).
Объем ПЗУ - 8 Кбайт ( или 8 + 4 Кбайт ).
К-во кнопок алфавитно-цифровой клавиатуры - не менее 60 шт.
К-во знакомест алфавитно-цифрового индикатора - не менее 20 ( до 32 шт. ).
Совместимость разъема МПИ - с БК0011М, в т.ч. с блоком КНГМД БК0011М.
К-во каналов АЦП и их разрядность - 7 шт. 12 разрядов.
Измерение напряжения аккумулятора - да, 12 разрядов.
Быстодействие АЦП - не более 10 тактов ЦП, доступ за 1 обращение шины.
Выходной порт пользоваеля, линий - 4 линии по записи, недоступны для чтения.
Ковокс - да, стерео 8 бит на каждый канал, с возможностью раздельной записи в каналы ( побайтно )
Музпроц - да, подключен по схеме БК0011М с частотой 1.66 мгц ( кварц 5000 Кгц / 3 ).
Порт RS-232 высоковольтный , скорость 9600 или от 150 до 57600 Бод
MIDI - канал - да, вместо порта RS-232 при переключении частоты приемопередатчика с 4608 до 7500 Кгц ( 19.2 КБод - 31.25 ).
Наушники - 32 ом стерео, до 150 ма на канал.
Ток потребления от аккума 18650 - до 4 а. при напряжении 3 в.
Ток заряда аккума при напряжении на нем 3 в. - 2 а., от зарядки смартфона по USB.
Суммарный пиковый ток светодиодного индикатора 3 а. по линии +5в. ( 100% засветка ), типовой - 1 а.
*
ТО.
Конфигурация АП :
000000 - 137777 - СОЗУ пользователя
140000 - 157777 - ПЗУ БИОС ( КР1801РЕ2-055 )
170000 - 173777 - СОЗУ БИОС или пользователя ( см. ТО КР1801РЕ2-055 )
175000 - 175776 - СОЗУ видеоданных, быстродействие 5 тактов, только мл. байт.
176560-176567 или 177560-177567 - регистры RS-232
177014-177716 и 177764-177766 - регистры аппаратуры устройства
РНП - 2 варианта с точностью 004000 ( 2 Кбайт ), и 3 бита признаков в каждом варианте. Типовой РНП "Загрузки" = 140000
*
Назначение регистров :
177714 :
по записи - запись в Музпроц, в т.ч. байтовая ( мл. байт )
по чтению - нет ответа
177716 :
по записи - Ковокс, в т.ч. отдельно мл. и ст. байты
по чтению - не используется, для совместимости с блоками ПЗУ от БК0011М
177764 :
по записи - номер канала АЦП и выходной порт пользователя
по чтению - данные АЦП
177766 :
по записи - клава
по чтению - клава
*
Назначение бит регистра 177714 :
по записи Д0...Д7 - Музпроц
Назначение бит регистра 177716 :
по записи Д0...Д7 и Д8...Д15 - левый и правый каналы звука соотв.
Назначение бит регистра 177764 :
по записи Д0...Д3 - номер канала АЦП, от 010 до 017 ( 8 ), канал №10 - батарея. Биты Д4...Д7 - выходной порт пользователя.
по чтению Д0...Д11 - данные АЦП, при вх. напряжении 0...2.500 в.
Назначение бит регистра 177766 :
по записи :
Д0...Д3 - номер скана клавы
Д4 - автомат/ручное сканирование соотв. 1 и 0 программно
Д5 - разрешение кнопок СУ и ПР считать за нажатие клавы ( прогр. 0 - разрешено ).
Д6 - разрешение отработки паузы при автоматическом сканировании клавы ( прогр. 0 - пауза разрешена )
Д7 - разрешение векторного прерывания по 70 ( 8 ) вектору при детекте "нажатия" клавы ( прогр. 0 - прер. разрешено )
по чтению :
Д0...Д4 - соотв. входы клавы Х0...Х4
Д5 - кнопка СУ
Д6 - кнопка ПР
Д7 - тумблер клавы ЗАГлавные
Д8...Д11 - номер скана клавы по чтению ( соотв. по записи Д0...Д3 )
Д12...Д14 - не используется
Д15 - состояние одновибратора "пауза" ( прог. 1 - пауза в наличии )
*
Блок-схема Калькулятора :

на английском, т.к. в Каде нет русского

[MM]

ТО схемы Калькулятор-1

Для студентов - ТО схемы.

Диаграммы шины МПИ МС1201.02 ( в т.ч. изделия "Калькулятор-1" )

Соответствие сигналов на рисунке и ЦП :
СИА - Синхронизация Активного устройства - SYNC ( поступает из ЦП )
ВВОД - DIN ( поступает из ЦП )
СИП - Синхронизация Пассивного устройства - RPLY ( поступает из абонента шины )
ДА - шина 16 сигналов Данных-Адреса, сигнал АД0 - адресация байта , при +5в. адресуется мл. байт АД0...АД7, при 0в. - старший байт АД8...АД15 , для адресации слова должно быть +5в. Шина двунаправленная.
ВУ - Выбор Устройства - BS7 - обращение к старшим 8 Кбайт шины - к регистрам.
Вырабатывается М-ЭВМ для регистров устройств.
БАЙТ - WTBT - Байтовая транзакция шины при 0 в., ( поступает из ЦП )
ВЫВОД - DOUT - запись данных шины, ( поступает из ЦП )

Изделие "Калькулятор-1" содержит следующие главные функциональные узлы :
БП, ЦП с устройством запуска и генератором тактовой частоты, модуль ППЗУ и батарейное СОЗУ, а так же устройство связи по каналам MIDI или RS-232 ( высоковольтный ), контроллер клавиатуры ( нестандартный ), автоматизированный контроллер матричного LED - индикатора, и второстепенные узлы : АЦП 12 бит, Ковокс 2 х 8 бит, Музпроц от Спектрума.
Описание работы участков схемы электрической принципиальной.
1. БП для получения бортового питающего напряжения +5в. 3а. от литиевого аккумулятора 18650 +2.8....4.4 в. выполнен на ШИМ - контроллере MC34063 с силовым транзистором VT2 КТ863А , и детекторе допустимых входных напряжений ДД45 ЭКФ1564ЛА3 , транзисторе VT3 КТ3102Г и диодике Д43 - КД521. При наличии малого ( менее 2.5 в. ) напряжения на батарее триггер на ДД43 выключен и имеет на выв. 06 ДД43.2 высокий электрический уровень, запрещающий работу ИС ШИМ ДА3 MC34063 посредсвом подачи на её вход компаратора напряжения уровня свыше 1.40 в., что выключает ИС ШИМ.
При повышении напряжения на батарее ( например, от процесса зарядки ) сначала разрешается переключение триггера ДД43 посредством возникновения высокого логического уровня на выв. 04 ДД45.2, а при существенном повышении напряжения батареи ( например, до +3.5 в. ) высокий уровень появляется и на входах ДД43.1 выв. 01 и 02, что влечет появление низкого уровня на выходе ДД43.1 выв.03, и включение триггера, а вместе с ним и ИС ШИМ ДА3.
Настройка выходного напряжения БП +5в. осуществляется резистором R175.
Зарядка аккумулятора осуществляется через балластные мощные резисторы R156...R167,
от зарядки для смартфонов ( 3 а. ) - в первом варианте схемы, при контроле напряжения на самой аккумуляторной батарее силами Калькулятоа ( АЦП ).
2. ЦП выполнен на КМОП БИС Н1806ВМ2 ДД1, имеющем аппаратные целочисленные деление и умножение, а так же типовое быстродействие при тактовой частоте 5 мгц и 0 тактов ожидания ОЗУ не менее 1 млн рег-рег.
Тактовый кварцевый генератор для ЦП выполнен на элементах ДД3.1...ДД3.3 ЭКФ1564ЛН1 и делителе на 2 - счетчике ДД4.1 ЭКФ1564ИЕ19, а так же кварце РК169 Х1 10 Мгц.
Устройство отслеживания напряжения питания +5в. выполнено на диодах Д1...Д5 и триггерх Шмитта ДД5.1, ДД5.2, ДД5.3. ЭКФ1564ТЛ2. Так же на элементе ДД5.3 выполнен узел задержки выдачи сигнала ACLO ( старт ЦП ) относительно сигнала сброса ЦП DCLO, который получается на элементах ДД5.1 и ДД5.2.
Регистр Начального Пуска ( РНП ) ЦП выполнен на детекторе обращения к РНП ДД6.1 ЭКФ1564ЛА4, и инверторах ДД3.4 и ДД3.5 ЭКФ1564ЛН1, и коммутаторе данных РНП - ДД7 и ДД8 ЭКФ1564КП11. Данные для 2-х вариантов пуска ЦП задаются резисторами-перемычками R10...R17 и R19...R26. Для I варианта пуска - режима "Загрузка" рекомендуется адрес пуска 140000 ( 8 ) ( при ПЗУ 1801РЕ2-055 ) и некотрое состояние бит АД0...АД2, описанное в ТО М-ЭВМ МС1201.02 ( ДВК-2 ).
Второй режим пуска - "Задание" - определяется софтом пользователя, и может быть любым адресом с шагом 004000 ( 1 Кбайт ) , начиная от 000000 и выше. ЦП Н1806ВМ2 требует в адресе , заданном РНП наличия числа, указывающего на первую исполняемую машинную инструкцию - см. ТО Н1806ВМ2 ( или ТО М1801ВМ2 ). Переключение режимов пуска "Загрузка/Задание" осуществляется с клавиатуры Калькулятора тумблером. ЦП запрашивает выдачу содержимого РНП сразу после подачи стартового сигнала ACLO и по специальным командам из режима пульта. Условие чтения РНП = SYNC=+5v, DIN=0v, SEL=0v. Выдача сигнала RPLY не требуется.
Для софта пользователя следует предусмотреть и режим "пульт", в котором не доступны векторные прерывания. Режим "пульт" используется для прерывания программы пользователя и др. целей отладки софта. Принудительный переход в режим "Пульт" осуществляется с клавиатуры Калькулятора тумблером "Пульт".
Для индикации режима пульта можно использовать сигнала SEL ЦП.
Следует отметить, что ЦП ( временно ) переходит в режим "пульт" и при отработке расширенной арифметики, т.к. софт расширенной арифметики хранится в ПЗУ БИОС КР1801РЕ2-055 .
3. Модуль ( или БИС ) ПЗУ КР1801РЕ2-055 подключен непосредственно к МПИ ЦП и должен содержать свой детектор адреса шины - адреса 140000...157777 ( отметка АП 48...55.9 Кбайт ). Допускается занимать под ПЗУ пользователя и адреса 160000...167777 ( отметка АП 56...59.9 Кбайт ) с помощью специализированного модуля ППЗУ , или внешнего ППЗУ, подключенного к разъему МПИ ( например, блока КНГМД от БК0011М ). Коммутация выборки ПЗУ/ППЗУ в данном Калькуляторе не осуществляется ( сигналом SEL ЦП, как в МС1201.02 ) - ПЗУ/ППЗУ присуствует в АП ЦП всегда. Это сделано для упрощения схемы, и может быть доработано косметическими правками платы до режима теневого ПЗУ БИОС, как в МС1201.02 .
4. Регистр адреса шины выполнен на регистрах ДД14, ДД15 ЭКФ1564ИР37 и элементе - инверторе сигнала ДД11.1 ЭКФ1564ЛН1. Цепь R32 и C5 предназначена для устранения звона на сигнале SYNC, который может возникнуть из-за кекорректной конструкции платы. Рекомендуемые номиналы R32 - 470 ом и С5 - 30 пф. С5 может отсуствовать.
При переходе на сигнале шины МПИ SYNC с уровня _+5в. до уровня 0в. на линиях АД0...АД15 транслируется адрес, который и записывается в регистры ДД14 и ДД15.
5. Корректор тайминга сигнала ЦП "AR" выполнен на элементах ДД11.3, ДД11.6 ЭКФ1564ЛН1, ДД9 ЭКФ1564ТМ2 и элементе ДД10.1 ЭКФ1564ЛА3, а так же цепочке R28 ( 470 ом ) и C4 ( 30 пф ). Особенностью конструкции ЦП Н1806ВМ2 является условие, при котором сигнал окончания трансляции адреса AR ( "Адрес Принят" ) должен быть снят через 1 такт внутренней частоты ЦП , поступающей из него на конт. CLCO выв. 20 ДД1.
Выходная частота ЦП соответствует входной на выв.20 CLC ДД1, но смещена по фазе ( запаздывает ). Отсечка сигнала AR способствует более высокому быстродействию ЦП ( порядка 5% ).
Задержка сигнала ЦП AR на R28 и С4 указывает, сколько времени сигнал адреса будет удерживаться на шине АД0...АД15 после поступления сигнала ЦП SYNC ( рекомендуется порядка 30 нс, включая задержки на ДД11.6 и ДД10.1 , при некачественной конструкции платы может понадобится увеличение задержки до 100+ нс. )
6. Устройство выработки сигнала шины МПИ BS7 выполнено на элементах ДД12.2 и ДД12.3 ЭКФ1564ЛЛ1 и ДД13 ЭКФ1564ЛА3. На элементах ЛЛ1 выполнен 3-входовой компаратор адреса шины, при уровне 0 в. на линиях АД13, АД14, АД15 вырабатывается сигнал 0в., который поступает на простой Д-триггер , выполненный на элементах ДД13, который запоминает состояние линии BS7 по переходу сигнала шины SYNC с уровня +5в. на уровень 0в. Важно отметить, что на шине МПИ сигнал BS7 должен появляться до сигнаа SYNC, и означает дополнительный адресный сигнал ( обращение к регистрам ).
7. Селектор адресов СОЗУ выполнен на элементе ДД12.1 ЭКФ1564ЛЛ1 и мультиплексоре ДД21 ЭКФ1564КП7. Для отключения СОЗУ в адресах ПЗУ БИОС 140000...157777 необходимо демонтировать перемычки R42...R45, а для отключения СОЗУ в адресах 160000...167777 - демонтировать R40, R41. Для отключения СОЗУ в адресах 174000...177777 - демонтировать R38. Для работы ПЗУ БИОС КР1801РЕ2-055 необходимо СОЗУ в адресах 170000-173777, для чего перемычку R39 следует оставить замонтированной.
При наличии выборки адресов СОЗУ на выв.06 ДД21 будет уровень +5в., который логически сложится с сигналом наличия выборки шины ALE и с сигналом наличия ввода-вывода на шине на выв. ДД10.2 ЭКФ1564ЛА3 ( наличие - уровень +5в. ). По итогам процесса детектирования выборки СОЗУ на выв. ДД11.2 ЭКФ1564ЛН1 образуется уровень +5в, который поступает на формирователь сигнала ответа шины МПИ "RPLY" ДД19.2 ЭКФ1564ЛН2, и на коммутатор выборки СОЗУ ГИС ДД24 217ЛБ2, с раздельным питанием входа и выхода логических элементов. Выходы ДД24 выв.02 и 11 подключены к входам CS выв. 20 выборки БИС СОЗУ ДД22 и ДД23 ( 62256 60..90 нс ). БИС СОЗУ ДД22 подключена на младший байт шины МПИ АД0...АД7, а ДД23 - на старший байт шины АД8...АЛ15. При словном обращении по чтению и записи обе БИС СОЗУ работают одновременно, при уровне +5в. на сигнале шины WTBT. Питание БИС СОЗУ поступает от линии +5в. через германиевый диод Д10 Д310, с прямым падением напряжения при токе 60 ма не более 0.30 в. При отключении питания по линии +5в. БИС СОЗУ ( и выходы ГИС ДД24 ) питаются от батареи +3в. через германиевый диод Д11 типа Д310. Ток потребления СОЗУ при питании +3.00 в. - не более 2 мка.
К входам элементов "И-НЕ" ДД24 выв. 05 и 09 подключен детектор наличия напряжения питания +5в. - цепочка диодов Д6...Д9 типа КД521, и нагрузочный резистор R46 470 ом, с антизвонным конденсатором C8 емкостью 0.1 мкф.
Так же к входам элементов "И-НЕ" ДД24 выв. 03 и 07 подключен селектор выборки байтов при байтовой транзакции шины МПИ, выполненный на элементах ДД11.4 ЭКФ1564ЛН1, ДД10.3 и ДД10.4 ЭКФ1564ЛА3. При словной транзакции и уровне +5в. на линии МПИ WTBT на выв. ГИС ДД24 03 и 07 присуствует уровень +5в., разрешающий доступ к младшему и старшему байтам СОЗУ. При байтовой записи сигнал МПИ WTBT имеет уровень 0в., соответственно, на выходе ДД11.4 ЭКФ1564ЛН1 выв.08 будет уровень +5в., что разрешит работу элементов "И-НЕ" ДД10.3 и ДД10.4. При уровне +5в. на входе ДД10.4 выв. 13 , соответствующем обращению к мл. байту шины ( линии АД0...АД7 ), на выходе ДД10.4 выв.11 будет уровень 0в., который поступит на вход выв.03 ГИС ДД24.1, и запретит выборку БИС СОЗУ ДД23, подключенную к старшему байту шины АД8...АД15.
Входы БИС СОЗУ ОЕ выв. 22 подключены к линии шины МПИ DIN, а входы разрешения записи WR выв. 27 - к линии шины МПИ DOUT.
8. Интерфейс RS-232 ( или MIDI ) выполнен на N-MOP БИС БМК 1801ВП1-065 ДД35 и нескольких вспомогательных ИС. Тактовый генератор для ДД35 выполнен на элементах ДД33.1...ДД33.3 ЭКФ1564ЛН1 и кварцах на частоты 4608 и 7500 Кгц, коммутируемые микровыключателями S2. Частота 4608 предназначена для линейки скоростей ( состояния входов FR0...FR3 ДД35 , соотв. выв. 03...06 ДД35, "0"=0в., "1"=+5в. ), ( правый столбец - для кварца 7500 Кгц ) :
50 - ...0000..81.5
75 - ...1000..122
150 - ..0100..244
200 - ..0010..325.5
300 - ..1010..488
600 - ..0110..976.5
1200 - .1110..1953.5
2400 - .0001..3906.5
4800 - .1001..7812.5
9600 - .0101..15625
19200- 1101...31250 MIDI
57600- 0011...93750
Скорость 9600 Бод - стандарт для МС1201.02.
Режимы адресации ДД35 и вектора прерывания , при состоянии входов ACL0 выв.23 и ACL1 выв. 24, электрические "0"=0в., "1"=+5в.
ACL0 = 0, ACL1 = 0 ---- 177560, 000060 вектор ( стандарт МС1201.02 )
ACL0 = 1, ACL1 = 0 ---- 176560, 000360 вектор
ACL0 = 0, ACL1 = 1 ---- 176570, 000370 вектор
ACL1 = 1, ACL1 = 1 ---- внешняя адресация ДД35 по выв. 26 BS7 ( не используется ).
Для совместимости со всем массивом внешних устройств имеется возможность логически инвертировать сигналы последовательного интерфейса - инвертор выполнен на ДД32 ЭКФ1564ЛП5, управляется подачей на входы выв. 01, 04, 09 и 12 ДД32 уровня +5в = сигналы будут инвертированы, при уровне 0в. на этих выв. ДД32 - без инверсии. Для работы с RS-232 сигналы необходимо инвертировать.
Коммутатор сигналов интерфейсов MIDI или RS-232 выполнен на мультиплексоре ДД31 ЭКФ1564КП11. При уровне 0в. на выв.01 ДД31 включен разъем XP6 MIDI, при уровне +5в. - включен разъем XS1 RS-232 4-х проводная линия с аппаратным квитированием. Для соединения с ПК применять "крестовой" кабель, как при соединении 2 шт. ПК по RS-232.
Высоковольтный формирователь напряжений для RS-232 выполнен на приемопередатчике ДД34 MAX232DR, имеющем встроенный БП для получения напряжений до плюс и минус 10 в.
При соединении разъема XP6 Калькулятора с разъемом ИРПС М-ЭВМ МС1201.03 использовать 10-проводной кабель 1:1.
9. Селектор адресов регистров выполнен на элементах ДД19.3...ДД19.6 и ДД25.1...ДД25.3 и ДД25.6 ЭКФ1564ЛН2, обеспечивающих выставление уровня +5в. при обращении к диапазону адресов BS7 177700...177777 ( 8 ) - формирование сигнала "US". Далее этот сигнал инвертируется элементом ДД3.6 ЭКФ1564ЛН1 и поступает на вход разрешения мультиплексора ДД20 ЭКФ1564КП7, обеспечивающего уточнение используемых адресов регистров в диапазоне 177710-177717 и 177760...177767 ( 8 ). Полученный инверсный сигнал выборки регистров поступает на инверсные входы дешифраторов выборки конкретных регистров - ДД17 по записи и ДД16 ЭКФ1564ИД7 по чтению. К используемым выходам дешифраторов ДД16 и ДД17 подсоединен элемент 8И-НЕ ДД18 ЭКФ1564ЛА2 для формирования сигнала ответа шины МПИ ( через инвертор с выходом Ок ДД19.1 ЭКФ1564ЛН2 ).
Таблица выходов ЭКФ1564ИД7 и соответствующих адресов регистров Калькулятора :
ДД16 - чтение, при обращении - уровень 0в.
15 - 177766 - клавиатура
14 - 177764 - АЦП, доступ с задержкой порядка 700 нс.
13 - 177762 ( не используется, зарезервирован под флеш-ЭД ( регистр страниц ЭД ) )
12 - 177760 ( не используется, зарезервирован под БИС СОЗУ с шиной МПИ - рег. упр. )
11 - 177716 - использован для совместимости с БК0011М - там бывают картриджи ПЗУ с этим управляющим регистром, выведен на разъем МПИ ).
10 - 177714 - не используется, может быть полезен при апгрейде Калькулятора
09 - 177712 - не используется
07 - 177710 - не используется
ДД17 - запись, при обращении - уровень 0в.
15 - 177766 - регистр клавиатуры
14 - 177764 - регистр линий АЦП ( Д0...Д3 ) и порт пользователя ( Д4...Д7 )
13 - 177762 - не используется, резерв
12 - 177760 - не используется, резерв
11 - 177716 - Ковокс ( 2 шт. 8-бит ЦАП )
10 - 177714 - Музпроц
09 - 177712 - не используется
07 - 177710 - не используется
При наличии ответа от регистров и ( видео ) ДП СОЗУ на выв. 08 ДД18 ЭКФ1564ЛА2 образуется уровень +5в., который складывается с инвертированным сигналом DIN на элементе ДД28.1 ЭКФ1564ЛА3, с выхода которого выв. 03 поступает на входы управления направлением передачи буферных усилителей сигналов шины для переферийных устройств ДД29, ДД30 ЭКФ1564АП6 выв.01 ( Т.е. при наличии данных от чтения регистров ).
10. Селектор адресов 175000...175776 ( видео ) ДП СОЗУ выполнен на компараторе ДД27 ЭКФ1564СП1, и элементе 3И-НЕ ДД6.3 ЭКФ1564ЛА4. При наличии обращения к данному узлу на выходе выв.08 ДД6.3 возникает уровень 0в., который поступает на ДП СОЗУ C7C131 ДД51 выв. 51 - сигнал CS, и на устройство задержки сигнала ответа ДП СОЗУ, выполненное на элементах ДД25.4 ЭКФ1564ЛН2 и ДД5.3 ЭКФ1564ТЛ2, а так же времязадающих резисторе R47 ( 2 Ком ) и C10 ( 1000 пф ). Время задерки - рекомендуется 2 мкс, связано это с тем, что ДП СОЗУ не может одновременно производить чтение и запись данных в одну и ту же ячейку ( байт ) - т.е. для уверенной записи следует дождаться окончания цикла чтения ( сканером индикатора ).
11. Ковокс выполнен на 2 шт. регистрах ДД39, ДД40 ЭКФ1564ИР37, резисторном ЦАП малой точности и высокого быстродействия, а так же устройстве коммутации побайтной записи в регистры ДД39, ДД40, выполненном на элементах ДД33.5 ЭКФ1564ЛН1 и ДД28.2 и ДД28.3 ЭКФ1564ЛА3. При словной записи сигнал записи проходит одновременно на ДД39, ДД40. При наличии сигнала WTBT ( 0в. ) и адресе записи 177716 ( мл. байт ) на выв. 09 ДД28.3 будет уровень 0в., что заблокирует запись в ДД40 - старший байт ЦАП.
Рекомендуемые ( проверенные ) номиналы резисторoв в ЦАП Ковокса :
R82, R90 = 3.90 Kom
R82", R90" = 100 om
R81, R89 = 7.50 Kom
R81", R89" = 510 om
R80, R88 = 15 Kom
R80", R88" = 1 Kom
R79, R87 = 30 Kom
R79", R87" = 2 Kom
R78, R86 = 62 Kom
R78", R86" = 2 Kom
R77, R85 = 120 Kom
R77", R85" = 8.2 Kom
R76, R84 = 240 Kom
R76", R84" = 16 Kom
R75, R83 = 510 Kom
R75", R83" = 2 Kom
R91, R92 = 200 Om
C22, C23 - 0.1 Мкф - для подавления частот свыше 20 Кгц.
12. Генератор частоты 1.66 Мгц для Музыкального процессора выполнен на элементах ДД41.1...ДД41.3 ЭКФ1564ЛН1 и кварце X4 5 мгц ( для возможности применять позолоченный стеклянный кварц от частометра Ч3-34 ), а так же делителе частоты на 3, выполненном на ДД43 ЭКФ1564ТМ2 и элементе ДД28.4 ЭКФ1564ЛА3. Сигнал частоты 1.66 мгц берется с выв.09 ДД43.
13. Узел Музычкального процессора выполнен на БИС AY38912 ДД41 в 28-выв. ДИП-корпусе, включенной на адрес 177714 с словной и байтовой записью, по образцу самоделов для М-ЭВМ БК0011М, для совместимости с софтом от БКшки ( многочисленным ). Схема формирования сигналов записи в Музпроц выполнена на элементах ДД42.1 ЭКФ1564ЛИ1, и ДД33.6 ЭКФ1564ЛН1, обеспечивающие адресацию регистра данных и регистра адресов Музпроца.
Питание звуковых цифровых ИС выполнено через фильтр C25, C31 ( 22 мкф 6.3 в. 1210 ) и R113 10 ом. Для исключения проблем при включении питания применен диод Д40 КД521 - в некотрых ИС не допускается превышение напряжения входных сигналов относительно напряжения питания ИС.
14. УМЗЧ для наушников выполнен на 2-х канальном ОУ широкого применения DA2 AD8616ARZ, имеющего выходной ток 150 ма на канал и высокое выходное напряжение, близкое к напряжению питания ОУ. Подстроечными резисторами СП5-16ВВ 0.125 вт. R93, R94 выставляется уровень сигнала от Ковокса, а R104, R105 - от Музпроца.
Рекомендуемые номиналы RC фильтра для питания ОУ R112 = 10 Om, С28 = 47 Мкф.
Рекомендуемые номиналы делителя напряжения для средней сигнальной точки ОУ R122 = R123 = 2 Ком, и С35 = 47 мкф 6.3 в. керамика ф. Мурата.
Рекомендуемые номиналы антизвонных гасителей на звуковом выходе R117 = R119 = 10 ом, С33 = С34 = 0.47 Мкф.
Диоды Д36...Д39 КД521 предназначены для защиты ОУ в момент подключения к звукоусилительной аппаратуре.
15. Контроллер клавиатуры с организацией до 16х7 ( или до 16х8 при наличии перемычки от выв. 09 Д81.2 ЭКФ1564ЛА1 до выв. 09 Д74 ЭКФ1564АП6 ) обеспечивает поиск нажатых кнопок в "ручном" и "автоматическом" режимах, с выдачей вектора прерывания по адресу 000070 или без прерываний.
Работа в автоматическом режиме происходит при записи программно числа "000020" в регистр клавиатуры 177766, вызывающий появление уровня 0в. на выв.15 ДД73 ЭКФ1564ИР37. Этот уровень поступает на мультиплексор ДД77 ЭКФ1564КП11 выв.01 и переключает его входы на прием сигналов со счетчика ДД72.2 ЭКФ1564ИЕ19, подключенному к источнику частоты 39 Кгц ДД72.1 через элемент 2И-НЕ ДД76.1 ЭКФ1564ЛА3.
С выхода мультиплексора ДД77 4-битный код поступает на дешифратор ДД79 ЭКФ1564ИД3, а с его 16 шт. выходов - на выходы "У0"..."У15" клавиатуры, подключаемой к разъему ХТ3.
Нормальное состояние кнопок клавиатуры - "разомкнуто".
При обнаружении замкнутой кнопки клавы, например с координатами "У0" и "Х0" на выв. 02 ДД74 ЭКФ1564АП6 образуется уровень, близкий к 0в., он поступает на элемент ДД81.1 ЭКФ1564ЛА1, далее добирается до выхода выв.08 ДД81.2 в виде уровня +5в. ( инвертируется ), и далее поступает на вход данных Д-триггера ДД75.1 ЭКФ1564ТМ2, который стробируется по выв.03 частотой 39 Кгц.
Предположим, нажатие кнопки произошло до возникновения состояния опроса координат клавы "У0" и "Х0", триггер ДД75.1 успел зафиксировать уровень +5в. на входе "Данные" выв. 02 , и выставил уровень +5в. на своем выходе выв.05. Далее этот сигнал может поступить через элемент 2И-НЕ ДД76.4 ЭКФ1564ЛА3 на контроллер векторных прерываний ДД83 588ВН1, при наличии уровня +5в. на выв.12 ДД73 ЭКФ1564ИР37 - программно очищенном бите "000200" в регистре 177766 ( состояние "прерывания клавы разрешены" ).
Далее, перепад уровня с 0в. до +5в., возникший на выв. 05 Д-триггера ДД75.1 поступает на одновибратор с выдержкой порядка 0.5 сек, выполненный на ДД75.2 ЭКФ1564ТМ2 и секции ДД49.6 ЭКФ1564ТЛ2, и вызывает ( временное ) появление уровня 0в. на выв. 08 ДД75.2, который запрещает прохождение частоты 39 Кгц на вход счетчика координат клавы "У" ДД72.2. Срабатывание одновибратора ДД75.2 от нажатия кнопки возможно при наличии уровня +5в. на выв. 12 ДД75.2, поступающего с выв. 13 ДД73 - при программной очистке бита "000100" в регистре клавы 177766.
Состояние одновибратора отображается в регистре клавы 177766 по чтению - бит "100000", при включенном одновибраторе там будет програмно установлен этот бит.
При наличии срабатывания клавы можно считать состояние сканов клавы в регистре 177766 - младшие биты АД0...АД7 - состояние входов клавы ( Х0...Х4, SU, PR, ZAG ), а биты АД8...АД11 - состояние выходов сканера клавы.
Работа контроллера в "ручном" режиме возможна при налии уровня +5в. на выв. 15 ДД73 ЭКФ1564ИР37, возникающее от программной очистки бита "000020" в регистре клавиатуры 177766 ( 8 ). При этом необходимо программно перебирать биты номера сканов клавы "У" ( биты АД0...АД3 ) и анализировать состояние бит чтения с клавы "Х" - в адресе 177766 биты АД0...АД7. Возникновение прерываний по 70 вектору так же возможно. Возможна и работа одновибратора 0.5 сек, при соответствующем состоянии бита "000100" ( бит программно очищен ) в регистре клавы.
Бит "000040" регистра клавы по записи 177766 в программно очищенном состоянии ( уровень +5в. на выв. 14 ДД73 ) разрешает воспринимать нажатие кнопок "СУ" или "ПР" как признак нажатия кнопок клавы. При программно установленном бите "000040" ( на выв. 14 ДД73 уровень 0в. ) кнопки "СУ" и "ПР" не вызывают срабатывания одновибратора 0.5 сек и возможного векторного прерывания клавиатуры, но могут читаться в битах регистра клавы 177766 - "СУ" = "000040" и ПР = "000100". Состояние тумблера клавы "ЗАГ" читается как бит "000200" регистра 177766.
16. Контроллер сканирования видео-СОЗУ, выполненном на ДП СОЗУ ДД51 C7C131, организован на нескольких ИС малой и средней степени интеграции. Тактовый сигнал частотой 691 Кгц поступает через элемент 2И-НЕ ДД48.1 выв. 01 - выв. 03 ЭКФ1564ЛА3 на вход выв. 13 счетчика ДД4.2 ЭКФ1564ИЕ19, который отсчитывает фазу выборки данных из ДП СОЗУ выв. 10 и адреса сканирования ДП СОЗУ выв. 09 и 08, а так же передает сигнал счета на старшие разряды адресов знаков , выполненном на ДД48.1 ЭКФ1564ИЕ19. При возникновении уровня +5в. на выв.05 ДД48.1 он инвертируется на секции ДД47.1 ЭКФ1564ЛН1 и поступает в виде уровня 0в. на выв. 02 секции ДД48.1 ( запрещая прохождение импульсов частоты 691 Кгц на счетчик ДД4.2 ) и на выв.18 и 19 ДД55 ЭКФ1564ИД3, вызывая включение светодиодного индикатора, а так же еще раз инверитируется на секции ДД47.2, и в виде уровня +5в. поступает за времязадающую цепочку R127 6.8 К и С36 1 мкф, предназначенную за задания времени отображения видеостроки индикатора. При возникновении высокого электрического уровня на С36 он поступает на элемент 2И-НЕ ДД46.2 ЭКФ1564ЛА3 и далее на секцию триггера Шмитта ДД49.1 ЭКФ1564ТЛ2, и далее на входы сброса секций счетчиков ДД4.2 выв.12 и ДД48.1 выв. 02.
Счетчик видеострок индикатора и старших адресов ДП СОЗУ выполнен на секции ДД48.2 ЭКФ1564ИЕ19. Элемент 3И-НЕ ДД50.1 ЭКФ1564ЛА4 и инвертор ДД47.3 детектируют состояние "14" счетчика ДД48.2 и могут через перемычки R129 и R130 обнулить его состояние . Это применяется при использовании индикаторов типа АЛС340 с 7 шт. видеостроками. При использовании 8-строчных светодиодных индикаторов следует устанавливать R130 и не устанавливать R129, для индикаии всех 8 видеострок каждой линейки 16 шт. индикаторов.
К выходам счетчика ДД48.2 подключен дешифратор ДД55 ЭКФ1564ИД3, а к его выходам - массив 16 шт. мощных транзисторов VT4...VT18 КТ816А, предназначенных для коммутации строк светодиодного индикатора ( на АЛС340 или аналогичных ).
Данные из ДП СОЗУ передаются на массив 16 шт. ЭКФ1564ТМ9 через усилитель ДД53 типа ЭКФ1564АП9 с инверсией данных. Управление записью данных в массив 16 шт. ЭКФ1564ТМ9 осуществляет дешифратор ДД54 ЭКФ1564ИД3, получающий адрес от счетчика знакомест индикатора ДД4.2 и ДД48.1, и стробируемый по выв.18 и 19 от выв. 10 счетчика знакомест индикатора ДД4.2 через секцию инвертора ДД47.4 ЭКФ1564ЛН1. Времязадающая цепочка R131 2 Kom и С37 200 пф определяют, сколько времени данные на выходе ДП СОЗУ будут в наличии для окончания записи в массив 16 шт. ЭКФ1564ТМ9 ( рекомендуется порядка 200 нс. ).
Для совместимости с инверсными адресами МПИ применено инвертирование адресов сканирования ДП СОЗУ на массиве инверторов ДД47.5, ДД47.6, ДД52 ЭКФ1564ЛН1.
Максимальная частота устойчивой работы контроллера индикатора выбирается перемычками R124...R126, соотвествующая частотам 2.5, 1.25, 0.625 ( или 0.691 ) Мгц.

[свернуть]

[svinka]

А какие спецфункции?

Можно как кодовый замочек к музыкальному звоночку. Типа Домофончик

Объединенные в сеть могу использоваться как телефончик. И устройство оповещения на всякий случай.
Пропаганду через ЦАП на динамичек гнать...
Прослушку организовать....

[MM]

Остатки ТО :
17. Участок схемы АЦП выполнен на 12-разрядной БИС AD7892AR-2 и имеет диапазон входных напряжений 0...2.500 вольт. При запросе на чтение АЦП по адресу 177764 он проходит через секцию ДД33.4 ЭКФ1564ЛН1 и поступает на одновибратор ДД38.1 ЭКФ1564ТМ2 ( R73 = 4.7 Kom, C19 = 30 пф ) , который вырабатывает запускающий ЦАП короткий импульс порядка 60...100 нс, для входа DA1 выв. 24. По окончанию процесса измерения на выв.23 ДА1 появляется короткий ( ~60 нс ) импульс, который фиксируется на ДД38.2 ЭКФ1564ТМ2, и с его выв. 08 поступает на входы разрешения выдачи данных АЦП ДА1 выв.21 и 22, при уровне 0в. на которых данные с БИС ДА1 поступают на шину данных АД0...АД11.
Так же с выв. 08 ДД38.2 поступает сигнал ( уровень 0в. ) для выдачи ответа по шине МПИ, а через непродолжительное время ЦП снимает запрос на чтение регистра 177764.
Питание БИС АЦП ДА1 осуществляется через фильтр R74 10 ом и C21 47 мкф керамика. На выв.05 референсного напряжения ДА1 включен керамический конденсатор С20 10 Мкф.
Рекомендуемый номинал R72 - 1 Мом.
Мультиплексор аналоговых входов АЦП выполнен на ДД36 74HC4051D, не имеющей прямых аналогов в совке. Наиболее близкая по функционалу ИС - 564КП2.
*
Программная часть.
Возможно использовать существенно патченный БИОС БК0010 - дамп 017 ПЗУ, переделанный под вывод в строку символов, с добавленным режимом пульта. Как средство языка высокого уровня может быть использован Фокал дамп 018/084 ПЗУ. Если очень необходимо, можно и Бейсик-компилятор от БК0010-01 приспособить, без графический функий - но это надо переделывать 017 дамп под адрес 040000 вместо БКшных 100000 ( 8 ).

[Sergei Frolov]

А по размерам влезла?

[MM]

Массогабаритный макет :

В данный макет входит только вывод на индикатор и работа с клавой, на ДИП-ИС, где это возможно.
Копки предполагались по-лучше, т.к. ПК8 походу все кончились ( в СССР ).

[Sergei Frolov]

Впечатляет