2.2. Разработка структурной схемы памяти и периферийных устройств

Рассмотрим формат системных шин. Шина адреса «АВ» имеет разрядность 32-бит, т.к. процессор может оперировать максимум 32-х разрядными числами. Шина данных «DВ» — 36 бит, 4 дополнительных разряда - контроль паритета (четности) данных. Шина управления «СВ» — 6 бит, состоит из сигналов тактирования CLK1 и CLK2, запись/чтение - R/w, разрешения использования системной шины устройствами - REF, запроса на обслуживание прерывания - INTR, и системного «сброса» - RST.

Блок синхронизации, запрашивает состояние питания и нажатие кнопки «сброс» («reset»). Если были перебои питания (выключение компьютера, скачки напряжения) или была нажата кнопка «сброс», то схема вырабатывает сигнал высокого уровня RST, до тех пор пока не получит положительный фронт по сигналу CLK2. При получении сигнала RST, устройство управления последовательностью микрокоманд выставляет нулевой адрес МПП, адрес микропрограммы предустановки работы ЭВМ; контроллер динамической памяти проводит необходимое, для восстановления работоспособности ОП, количество циклов регенерации. Микропрограмма предустановки, производит тестирование, на работоспособность, всех устройств микроЭВМ.

Системный таймер (Г) генерирует два сигнала тактирования: CLK1 и CLK2. Где CLK2 = CLK1´2. Наличие сигнала тактирования CLK2 необходимо для работы сопроцессора плавающей точки, т.к. он работает, примерно, в полтора раза медленнее ОПЭ.

В микроЭВМ существует два запоминающих устройства (ЗУ). Постоянное запоминающее устройство и оперативное ЗУ. ПЗУ построено на EPROM (ЕППЗУ), размер ПЗУ равный 256 Кб более чем достаточен. ОЗУ представляет собой динамическую память, построенную на модуле (лях) SIMM. Разрядность, как ПЗУ, так и ОЗУ должна быть равна 36 бит. Расширение оперативной памяти ограничено ёмкостью адресного пространства. 32-разряда могут адресовать 512 Мб адресного пространства. Нижние 256 Кб занимает ПЗУ, далее располагается адресное пространство ОЗУ, верхние 256 байт предназначены для адресования периферийных устройств. Отсюда видно, что расширение ОП возможно до 511 Мб. Модуль ОП может осуществлять, как явную регенерацию (при активном REF), так и скрытую во время циклов записи или чтения из памяти. Контроллер динамической памяти построен на программируемой логической матрице. В ПЛМ заданы временные диаграммы работы модуля памяти. На вход ПЛМ подаются сигналы RST, R/W и REF. В зависимости от значения входных сигналов контроллер выдает временные диаграммы управляющих сигналов.

Так как в ЭВМ организована последовательная система обработки прерываний, то устройство, подключенное первым, обладает наивысшим приоритетом. Логично, что таким устройством должна являться клавиатура, точнее контроллер клавиатуры. При работе с ЭВМ, пользователю должно предоставляться максимум возможностей для вмешательства в ход её работы. Система обработки прерываний описана в данной работе, выше, в предыдущем разделе. Понятно, что чем «дальше», по последовательной цепи подтверждения прерываний, находится устройство, тем меньше у него приоритет.