Дверной звонок на Н1806ВМ2, не мелких ИС, с музпроцем.

[MM]

Схема электрическая принципиальная :
https://cloud.mail.ru/public/3tK6/2BaeD7VM2
Герберы :
https://cloud.mail.ru/public/3KxX/2XZirV4xE
*
Техническое описание :
1. Устройство содержит 4 основных узла, соединенных внутренней шиной - слаботочной МПИ :
1.1. Процессор.
1.2. СОЗУ ( в колодке ДИП-24 )
1.3. ППЗУ ( в колодке ДИП-24 )
1.4. Регистры устройств.
2. Узел процессора.
2.1. Узел процессора выполнен на БИС Н1806ВМ2 с тактовой частотой 5.5 мгц.
2.2. Тактовый генератор частоты 11059.2 мгц выполнен на элементах ЭКФ1564ЛН1 ДД4.4, ДД4.5, ДД4.6 и кварцевом резонаторе Х1. Далее частота делится на 2 счетчиком ЭКФ1564ИЕ19 ДД5.1 и с вывода 03 ДД5.1. поступает на выв. 21 CLCI ДД1 Н1806ВМ2.
2.3. Устройство запуска процессора выполнено на цепочке диодов Д1...Д4 и элементах ДД6.1...ДД6.4 ЭКФ1564ТЛ2.
Как только напряжение питания устройства достигнет значения 4.80 в. откроется элемент ДД6.1 и произойдет снятие запрещения работы счетчика ДД5.1 и начнет поступать тактовый сигнал на процессор и на делитель частоты для сигнала таймера ДД22 ЭКФ561ИЕ16 ( частота таймера 42.1875 гц = 11059.2 / 262144, скважность 50/50 ).
Далее, через задержку на 1 мкс. на элементах R10 и С6 стработает элемент ДД6.2 и снимет ( перепад с 0в. до +5в. ) сигнал DCLO на процессоре, а через 70 мс, обусловленнх задержкой на компонентах R9 и С3 , на процессор придет сигнал запуска ACLO ( перепад с 0 в. до +5в. ), через элементы ДД6.3 и ДД6.4 ЭКФ1564ТЛ2.
2.4. В соответствии с ТО на ИС Н1806ВМ2 выполняется снятие сигнала AR выв. 34 Н1806ВМ2 спустя 1 такт выходной частоты с выв. 20 CLCO Н1806ВМ2, реализованное на ДД11.3, ДД11.6 ЭКФ1564ЛН1, Д9 ЭКФ1564ТМ2 и ДД10.2 ЭКФ1564ЛА3. Это необходимо для повышения на ~5% вычислительной производительности ИС Н1806ВМ2.
2.5. Регистр адреса начального пуска процессора выполнен на ДД11.2, ДД11.4 ЭКФ1564ЛН1 и ДД7.1 ЭКФ1564ЛА4 - при условии наличия сигналов процессора SEL=0в., SYNC=+5в, DIN=0в. на выв. 12 ДД7.1 вырабатывается уровень 0в., поступающий на вход выв. 19 разрешения выдачи данных шинного формирователя ДД23 ЭКФ1564АП6 . Он выдает на МПИ собственно число - адрес начального пуска Н1806ВМ2 ( старший байт, кратно 000400 ( 8 )). В младшем байте передается число ( биты 000001, 000002 ) для программы пользователя. Эти биты данных можно использовать для переключения видов деятельности - например, датчик открытия двери и оптический датчик наличия человека у двери.
3. Узел СОЗУ выполнен на ИС КР537РУ11 ДД3, установленной в колодку на плате. При старте устройства в регистр 177760 ИС КР537РУ11 необходимо занести число 000000 , указывающее, что массив СОЗУ будет располагаться в адресах 000000....000777 ( 512 байт ). Для окна СОЗУ в этом диапазоне адресов предусмотрено аппаратное устройство - компаратор адресов ДД14 ЭКФ1564ЛА2, обеспечивающее остуствие массива ППЗУ в адресах 000000....000777 ( 8 ), совместно с ДД10.3 ЭКФ1564ЛА3, ДД4.3 ЭКФ1564ЛН1, и секцией ДД15 ЭКФ1564ТМ9, а так же элементом ДД10.3 ЭКФ1564ЛА3, являющимся собственно коммутатором сигнала чтения ППЗУ ( сигнал DIN ).
4. Узел ППЗУ выполнен на ИС КМ1801РР1, с прошитым адресом 000000.
Один из возможных адресов пуска процессора - 002000 ( 8 ).
Для ИС ППЗУ возможный диапазон адресов - 001000....176777.
Верхняя часть адресов 176777...177777 детектируется компаратором ДД8.1...ДД8.5 ЭКФ1564ЛН2, ДД12.1, ДД12.6 ЭКФ1564ЛН2. Так же в устройстве ограничения доступа к массиву ППЗУ задействованы ДД11.1 ЭКФ1564ЛН1, ДД10.4 ЭКФ1564ЛА3, ДД4.3 ЭКФ1564ЛН1 и секция ДД15 ЭКФ1564ТМ9, а так же коммутатор сигнала DIN для ППЗУ ДД10.3 ЭКФ1564ЛА3.
5. Узел регистров выполнен из блоков : детектора адресов и распределителя адресов, а так же собственно регистрах на шине МПИ.
5.1. Блок детектора адресов сравнивает адрес МПИ ( передается на линиях АД00...АД15 до перепада сигнал SYNC с +5в. до уровня 0в. ) с диапазоном адресов 177700...177716, и при наличии такого адреса на МПИ на выв. 04 ДД15 ЭКФ1564ТМ9 выставляется уровень +5в, который и защелкивается по перепаду сигнала SYNC с +5в. до 0в..
При снятии сигнала SYNC ( перепад с 0в. до +5в. ) происходит сброс защелкнутого опознания адреса через вход выв.01 "R" ДД15 ЭКФ1564ТМ9.
5.2. Распределитель сигналов регистров выполнен на ДД10.1 ЭКФ1564ЛА3, ДД7.3 ЭКФ1564ЛА4, ДД13.1 ЭКФ1564ЛП9, и ДД18 ЭКФ1564ИД7 для сигналоа записи и ДД16 ЭКФ1564ИД7 для сигналов чтения.
При наличии сигнал чтения МПИ - проволока DIN=0в. или сигнала записи МПИ - проволока DOUT=0в. на выв.03 ДД10.1 ЭКФ1564ЛА3 выставляется уровень +5в, который логически складывается с уровнем +5в. ( наличие опознания адреса , поступает с выв. 05 ДД15 ЭКФ1564ТМ9 ) и при наличии совпадения этих двух сигналов ( команда чтения/записи МПИ и захват адреса в диапазоне адресов регистров ) на выв.08 ДД7.3 ЭКФ1564ЛА4 выставляется уровень 0в., котрый разрешает работу ДД18 или ДД16 ЭКФ1564ИД7 - распределителей сигналов на конкретные регистры устройства, а так же через секцию ДД13.1 ЭКФ1564ЛП9 выставляется сигнал RPLY на МПИ ( ответ устройства ).
При защелкивании адреса МПИ на ДД15 ЭКФ1564ТМ9 биты 000002 ( АД01 ), 000004 ( АД02 ), 000010 ( АД03 ) на выходах ДД15 выв. 10, 12, 15 получается адрес регистра, к которому идет обращение. Он, соответственно, детектируется для команд записи на ДД18 и чтения ДД16, при этом младшие выходы дешифраторов ЭКФ1564ИД7 соответствуют адресу 177716 ( выв. 15 ИД7 ) и далее вниз - 177714, 177712, 177710, 177706, 177704, 177702, 177700 ( выв.07 ИД7 ).
Данные для записи достоверны при перепаде с уровня 0в. на уровень +5в. на выходах ЭКФ1564ИД7 ДД18.
5.3. Регистр выходной 177716 мл. байт выпонен на ДД19 ЭКФ1564ИР37, и оснащен резисторным ЦАП на 8 разрядов с временем установления аналогово сигнала порядка 1 мкс, с линейным усилителем для диапазона частот 100 гц...50 кгц на транзисторе VT1 КТ3102ЕМ ( доп. земена на КТ3102ГМ ).
5.4. Регистр выходной 177714 ст. байт ( без возможности раздельной записи в байт ) выполнен на ДД21 ЭКФ1564ИР37 и предназначен для сигналов пользователя.
5.5. Регистр входной ( для чтения ) 177714 ст . байт выполнен на шинном формирователе ДД17 ЭКФ1564АП6 и предназначен для сигналов пользователя.
5.6. Регистр выходной 177714 мл. байт подключен к ИС музыкального процессора , и имеет режимы записи в ИС музыкального процессора в режимах слова и байта ( аналогично подключению ИС музыкального процессора в М-ЭВМ БК0011М ). Сигналы с ЦАП п. 5.3 и ИС музыкального процессора суммируются на аналоговом выходе устройства ( приблизительно 1 вольт пик-пик ).
*
Перечень компонентов :
1. ИС
DD1 - Н1806ВМ2 ( монтируется крышкой вниз )
DD2 - М1801РР1, доп.зам. 573РФ3
DD3 - Р537РУ11А
DD4, DD11 - ЭКФ1564ЛН1 74HC04D, доп.зам. ЭКФ1533ЛН1
DD5 - ЭКФ1564ИЕ19 74HC393D, доп.зам. ЭКФ1533ИЕ19
DD6 - ЭКФ1564ТЛ2 74HC14D.
DD7 - ЭКФ1564ЛА4 74HC10D, доп.зам. ЭКФ1533ЛА4
DD8, DD12 - ЭКФ1564ЛН2 74HC05D, доп.зам. ЭКФ1533ЛН2
DD9 - ЭКФ1564ТМ2 74HC74D, доп.зам. ЭКФ1533ТМ2
DD10 - ЭКФ1564ЛА3 74HC00D, доп.зам. ЭКФ1533ЛА3
DD13 - ЭКФ1564ЛП9 74HC07D, доп.зам. ЭКФ1533ЛП17
DD14 - ЭКФ1564ЛА2 74HC30D, доп.зам. ЭКФ1533ЛА2
DD15 - ЭКФ1564ТМ9 74HC174D, доп.зам. ЭКФ1533ТМ9
DD16, DD18 - ЭКФ1564ИД7 74HC138D, доп.зам. ЭКФ1533ИД7
DD17, DD23 - ЭКФ1564АП6 74HC245D, доп.зам. ЭКФ1533АП6
DD19, DD21 - ЭКФ1564ИР37 74HC574D
DD20 - AY38912A/P ДИП-28
DD22 - ЭКФ561ИЕ16 CD4020BM
Транзистор :
КТ3102ГМ
Диоды :
Д1...Д4 - КД512, КД513
Кварц :
11059.2 мгц, типа "лодочка" или др. малогабаритный.
Конденсаторы керамические неполярные :
С1 - К10-17 советский с палладием 0805...1206 100 пф. ( 100...200 пф ) Др. производители нежелательны.
С2 - 0805...1206 0.1 мкф, доп.замена 0.047...0.22 мкф. Предотвращает нежелательные помехи при пуске М-ЭВМ.
С3 - 0805...1206 0.1 мкф, доп.замена 0.1...0.33 мкф. Задержка между сигналами DCLO и ACLO
С4 - 0805...1206 47 пф, доп. замена 30...100 пф. Задержка на сигнале SYNC для подавления звона МПИ.
С5 - 0805...1206 4.7 мкф 6.3 в, доп. замена 2....10 мкф. Согласование транзисторного усилителя и выхода звука платы М-ЭВМ.
С6 - 0805...1206 1000 пф, доп. замена 510...4700 пф. Задержка подачи на ВМ2 сигнала DCLO от начала тактирования ВМ2 - 1 мкс. вполне достаточно.
С7 - 0805...1206 0.1 мкф, доп. замена 0.047...0.22 мкф. Подавление ВЧ шумов ЦАП. При низком семплрейте жалательно емкость увеличить, макс. до 1 мкф.
С8 - 0805...1206 4.7 мкф, доп. замена 2...10 мкф. Согласование входа транзисторного усилителя. Для нормальных НЧ лучше ставить 10 мкф.
С9 - 0805...1210 10 мкф 6.3 в. Доп. замена 10...100 мкф 6.3 в. Подавление помех в цепях питания ЦАП. Лучше побольше емкость.
С10...С16 - 0805...1206 10 мкф 6.3 в. Доп. замена 10...100 мкф 6.3.в. По питанию цифровой части М-ЭВМ. В некотрые позиции подойдут и 1210.
Резисторы СМД :
R1...R4, R14, R22 - CAY17-472JALF 8 резисторов 4.7 ком https://www.chipdip.ru/product1/8377196667 http://www.antelcom.ru/index.php/prajs-list
R5, R6, R13, R42 - 0603 1 ком
R7, R11, R12, R15 - 0603 4.7 ком
R8, R9 - 0603 100 ком
R10, R32, R38, R40 0603 - 2 ком
R16, R18, R20 - 0603 10 ком
R17, R19, R21 - 0603 3 ком
R25...R30 - 0603 0 ом
R31 - 0603 510 ком
R33 - 0603 240 ком
R34 - 0603 16 ком
R35 - 0603 120 ком
R36 - 0603 8.2 ком
R37 - 0603 62 ком
R39 - 0603 30 ком
R41 - 0603 15 ком
R43 - 0603 7.5 ком
R44 - 0603 510 ом
R45 - 0603 3.9 ком
R46 - 0603 100 ом
R47 - 0603 62 ом, доп. подбор по уровню сигнала ЦАП 33...75 ом.
R48 - 0603 1 Мом
R49 - 0805...1206 2 ком, доп. подбор по уровню доли сигнала ЦАП в сигнале музпроца.
R50 - 1206 10 ом. доп. замена 10...22 ом. Особо увеличивать не желательно - на нем может образоваться критичная просадка ( свыше 0.4 в. ), и на входы музпроца пойдет перенапряжение. Музпроц очень много потребляет - как всё остальные компонеты вместе.

[MM]

Выложены Герберы , и вариант Э3 с счетчиком таймера ЭКФ561ИЕ16 ( 42 гц ).
Подробные спецификации компонентов - см. выше.
Схема БП ( замена обыкновенного звонка , для корпуса из коробки из-под советских микросхем ) и УМЗЧ будет выложена на днях.

[MM]

Архив для любителей P-CAD2006 ( 2002 ? ) :
https://cloud.mail.ru/public/55hU/4WaovsUGe
В составе :

*
Э3 сетевого фильтра :

Где предохранители - 1 а. 250 в. самодел. Их таки лучше запаивать, т.к. предполагается малогабаритный электротраник 60 ватт ( для гологенной лампочки ), и он не совсем надежный

[MM]

Завтречка прибудут ДПП Звонка.
*
Насчет софта. Старт ВМ2 - 002000 ( 8 ), или примерно так с 1-го Килобайта .
Сразу идет проверка состояния бита 000001 РНП - при его установке идет синтез равносторонней пилы на ЦАП - для теста устройства, без обращения к чему-либо еще, даже без СОЗУ.
Дальше - переход к обслуживанию СОЗУ и др.
Пока только варианты для модуля ЭСППЗУ с семплами популярных мелодий и ритмов 1980-х, с зацикливанием. Примерный битрейт - 16 Кбайт/сек.
Будет выпущен специальный диск ( образ .DSK ) для программирования модуля ЭСППЗУ ( на БК0011М ), с несколькими вариантами музыкальных прошивок.
Теоретически, запрограммировать модуль ЭСППЗУ можно и на БК0010, но потребуется магнитофон...

За скромную доп. плату можно сделать музыкальный семпл из Ваших музыкальных фрагментов, для битрейта как 16, так и 22 кбайт/с. Макс. размер семпла - 126 Кбайт.

[MM]

[Tronix]

Не совсем понятен смысл этой разработки.

Ну смысл как раз понятен - возможность поработать с этим процессором, его ассемблером, придасться, так сказать, ностальгии... А кто с PDP не дружен - возможность познакомится с архитектурой, прикоснуться к великому, тащемта, знанию восьмеричной системы счисления -)
Делают же на i4004 поделки всякие, при том, что на сколько помню он даже не в TTL уровнях, чтобы его хоть как-то присобачить к 74 регистрам и памяти - там тоже обвязки вырисовывается вокруг нормально так.

Понятное дело, что такой "звонок" можно сейчас сделать на, допустим, восьминогом soic-8 STM32G0 за примерно час времени и сто рублей денег


Но это же делается не чтобы сделать "дверной звонок", а чтобы поковыряться с древностью.

[MM]

Пока собрал без СОЗУ и музпроца :

Выход тестовой программы - почему-то пила на ЦАП превратилась в нечто после КТ3102ЕМ :

Крайний верх разгона - 7.1 мгц, на 7.5 мгц старта нет.

Еррата :
Между выв. 06 и 07 ДД10 ЭКФ1564ЛА3 установить конденсатор порядка 510 пф - задержка снятия адреса после прихода сигнала AR.
Может быть, с 1801РР1 можно и не устанавливать этот конденсатор.

[MM]

Тестовая прошивка 8 Кбайт в составе диска БК11М с программой PRG.SAV :
https://cloud.mail.ru/public/4Fu1/57MtED1yL
Файл RAD000.DAT, расположен с блока 1110 ( 8 ). Прошивать в 000000 адрес, или сектор 000000 модуля ЭСППЗУ.

[MM]

Пока опытный экз. выглядит так :


Дизассемблер текущей прошивки ( выше по ссылке ) :
​

001000      .WORD 000020                ;000020
001002      BITB  #000002,R0            ;132700 000002
001006      BEQ   001110                ;001440
001010      MOV   #177716,R0            ;012700 177716
001014      CLR   (R0)                  ;005010
001016      MOV   #000400,@#177760      ;012737 000400 177760
001024      CLR   R1                    ;005001
001026      MOV   #000400,R2            ;012702 000400
001032      MOV   R1,(R1)+              ;010121
001034      MOV   R1,(R0)               ;010110
001036      SOB   R2,001032             ;077203
001040      CLR   R1                    ;005001
001042      MOV   #000400,R2            ;012702 000400
001046      CMP   R1,(R1)               ;020111
001050      BNE   001104                ;001015
001052      MOV   R1,(R0)               ;010110
001054      COM   (R1)+                 ;005121
001056      SOB   R2,001046             ;077205
001060      CLR   R1                    ;005001
001062      MOV   #000400,R2            ;012702 000400
001066      MOV   R1,R3                 ;010103
001070      COM   R3                    ;005103
001072      CMP   R3,(R1)+              ;020321
001074      BNE   001104                ;001003
001076      MOV   R1,(R0)               ;010110
001100      SOB   R2,001066             ;077206
001102      BR    001000                ;000736
001104      JMP   002054                ;000167 000744
001110      MOV   #000400,@#177760      ;012737 000400 177760
001116      MOV   #001000,SP            ;012706 001000
001122      MOV   #001010,@#000004      ;012737 001010 000004
001130      MOV   #000740,@#000006      ;012737 000740 000006
001136      MOV   PC,R0                 ;010700
001140      ADD   #000040,R0            ;062700 000040
001144      MOV   #000200,R1            ;012701 000200
001150      MOV   #000300,R2            ;012702 000300
001154      MOV   (R0)+,(R1)+           ;012021
001156      SOB   R2,001154             ;077202
001160      JMP   @#000200              ;000137 000200
001164      HALT                        ;000000
002000      BGE   002022                ;002010
002002      BR    001704                ;000740
002004      BGE   002136                ;002054
002006      BR    001710                ;000740
002010      .WORD 000020                ;000020
002012      BITB  #000001,R0            ;132700 000001
002016      BNE   002024                ;001002
002020      JMP   @#001000              ;000137 001000
002024      MOV   #177716,R0            ;012700 177716
002030      MOV   #000400,R1            ;012701 000400
002034      MOV   R1,(R0)               ;010110
002036      SOB   R1,002034             ;077102
002040      MOV   #000400,R2            ;012702 000400
002044      MOV   R1,(R0)               ;010110
002046      INC   R1                    ;005201
002050      SOB   R2,002044             ;077203
002052      BR    002030                ;000766
002054      MOV   #177716,R0            ;012700 177716
002060      MOV   #000377,R1            ;012701 000377
002064      MOV   #000000,R2            ;012702 000000
002070      MOV   R1,(R0)               ;010110
002072      NOP                         ;000240
002074      MOV   R2,(R0)               ;010210
002076      BR    002070                ;000774

При пуске установленные биты РНП переводят в режимы :
000001 - генерация равносторонней пилы на ЦАП, без СОЗУ.
000002 - тест СОЗУ КР537РУ11А, сопровождающийся острой пилой на ЦАП - адрес СОЗУ передается на ЦАП для индикации прохождения теста. При любой ошибке СОЗУ переходит к выдаче прямоугольных импульсов ~100 кгц на ЦАП.
000000 - пока зацикленное исполнение команды 000777 ( 8 ).

Проверенная частота прохождения теста СОЗУ - 6.9 Мгц при +4.7 в. питания, проц 1991 г.
*
https://cloud.mail.ru/public/33RD/3YyeAMFqp
1-й вариант для отладки параметров, только модуль ЭСППЗУ.
РНП 000001 и 000002 вместе - равносторонняя пила.
РНП 000002 - тест СОЗУ.
Порт входа - параметры.
*
https://cloud.mail.ru/public/5fJ5/5KKNaP1yr
1-й рабочий ?
*
https://cloud.mail.ru/public/2VPs/5GNd4PKDV
Рабочий сонг "Майк Марин".

[MM]

Господин MIX написал :
Описание процессора Н1806ВМ2- ТО
...
Всегда думал что есть только описание на 1806ВМ2 (без Н впереди).
*
Существенные отличия от 1801ВМ2 :
1. Частота внутри Н1806ВМ2 не делится на 2, привязка сигналов к CLCO в основном сохранена.
2. Прерывание по 250 вектору еще делает INIT, в отличии от 100-го вектора ( таймера ), и может прервать исполнение длинной команды.
3. Сигнал AR лучше снимать спустя 1 такт после выставления, или будут тормоза.
4. МПИ из Н1806ВМ2 выходит существенно более мощная, чем из М1801ВМ2, особенно из Н1806ВМ2 21-го века выпуска.
*
Для отладки применять индикатор 22-лампочковый , устанавливаемый в колодку СОЗУ :

Резисторы - 2...5 ком, светики - какие найдутся, подключать от линии +5в.

И 3 шт. кнопки :

Сигналы ACLO и DCLO подключать непосредственно на Н1806ВМ2, а сигнал CLC - на вх. "С" ЭКФ1564ИЕ19 выв.01, временно отключив его от др. цепей. Сначала подать сигнал DCLO и не менее 5 шт. импульсов CLC, затем сигнал ACLO - тоже не менее 5 импульсов CLC, затем начать наблюдать пошаговый процесс пуска - при адресе старта 002000 ВМ2 сначала считает РНП, затем ячейки ППЗУ 002000 и 002002, и т.п. и т.д.
Самые трудолюбивые могут на платочку индикатора приделать не линейку из 16 светиков, а 3 шт. 555ЛН1, 6 шт. 514ИДх и 6 шт. АЛСок - для наблюдения натуральных восьмеричных значений.
( Как продвинутый вариант - на АЛС318 и мультиплексорах со счетчиком ).

П.С.
Такой фокус может не сработать с 1801ВМ2, т.к. он немного не статический проц.

*
Измеренный ток потребления платы М-ЭВМ без музпроца на частоте 5.5 мгц - 70 ма плюс минус 5%.