GMA_Microprocess_systems_1

Рис. 2.1. Cтруктурная схема микро-ЭВМ DSG 822

131

панели ГРЩ. Периферийная соединительная плата РАР 402 размещена на задней части той же панели.

Как видно из рис. 2.1, первые три платы каждой микро-ЭВМ DSG 822 соединены между собой системной шиной Х1. Плата ввода-вы- вода соединена двумя плоскими кабелями Х20, Х19 с периферийной соединительной платой, а одним плоским кабелем Х22 – с блоком питания. Блок питания связан плоским кабелем Х21 с периферийной соединительной платой.

Блок управления LSG 821 состоит из четырех плат (рис. 2.2): микропроцессорной платы ZK 408, лицевой платы FPL 401, платы вводавывода ЕА 401 и периферийной соединительной платы РАР 401.

Платы блока управления LSG 821 смонтированы в одном корпусе, который располагается на лицевой части одной из панелей ГРЩ. Периферийная соединительная плата размещена на этой же панели ГРЩ.

Первые три платы блока LSG 821 соединены между собой системной шиной Х1. Плата ввода-вывода соединена с периферийной соединительной платой при помощи двух плоских кабелей Х2-Х13 и

Х3-Х12 (см. рис. 2.2).

Все микроЭВМ через клеммы периферийных соединительных плат связаны между собой (рис. 2.3).

На этом рисунке Х12 это клеммы плат РАР 402, Х9 – клеммы платы РАР 401.

2.1.1. Принципиальные схемы блока управления DSG 822

Микропроцессорная плата ZK 408

На этой микропроцессорной плате расположены следующие элементы: микропроцессор, запоминающие устройства, регистры, двунаправленные буферные усилители, логические элементы, триггеры, внешний генератор тактовых импульсов, дешифраторы и таймеры. На рис. 2.4-1, 2.4-2, 2.4-3 показаны упрощенные принципиальные схемы микропроцессорной платы.

В состав микропроцессорной платы входят устройства ОЗУ и ППЗУ, а также шина данных, адресная шина и шина управления.

132

Рис. 2.2. Cтруктурная схема микро-ЭВМ LSG 821

133

134

Рис. 2.3. Cхема связи между микроЭВМ

136

Рис. 2.4-2. Принципиальная схема микропроцессорной платы ZK 408 (продолжение)

Рис. 2.4-3. Принципиальная схема микропроцессорной платы ZK 408 (окончание)

ОЗУ – это оперативное запоминающее устройство, известное также как RAM (RandomAccess Memory), то есть память с произвольным доступом. ОЗУ состоит из микросхем D2 и D3, оно служит для записи и считывания данных. При выключении питания вся информация, содержащаяся в ОЗУ, стирается, поэтому при последующем включении ее необходимо программировать заново.

ППЗУ – это перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство, также известное под другим названием: EPROM (Erasable

137

Programmable Read Only Memory – программируемое постоянное запоминающее устройство с возможностью стирания). Роль ППЗУ в микропроцессоре выполняют микросхемы D4-D9. ППЗУ программируют на специальном оборудовании в соответствии с теми или иными специфическими требованиями, а затем используют в качестве ПЗУ

– постоянного запоминающего устройства. Поскольку ППЗУ представляет собой устройство постоянной памяти, информация, содержащаяся в нем, не стирается при отключении питания.

Шина данных (Data bus). По шине данных информация передается параллельно по восьми линиям. По каждой линии шины данных передается один двоичный разряд (один бит информации), поэтому эту шину называют восьмиразрядной шиной передачи данных По шине данных проходит поток данных и команд как от микропроцессора, так и к нему. Для двунаправленной шины данных использован двунаправленный буферный усилитель на микросхеме D10 (см. рис. 2.4-1). Этот усилитель имеет выходы, способные работать в трех

состояниях. Для переключения состояний выходов усилителя служит

–

сигнал микропроцессора R/W. Через этот буферный усилитель шина данных микропроцессора соединена с микросхемами памяти D2-D9. Также шина данных с помощью двунаправленного буферного усилителя D31 соединена с лицевой платой FPL 402 и платой ввода-вывода ЕА 402 (см. рис. 2.4-2).

Адресная шина (Address bus). Это однонаправленная шина, она состоит из шестнадцати адресных линий. Эти адресные линии позволяют сформировать любой адрес в диапазоне значений от 0000 0000 0000 0000 до 1111 1111 1111 1111. Таким образом адресная шина обеспечивает доступ к 65536 (216) ячейкам памяти и схемам ввода-вывода. Часть разрядов (А0-А4) адресной шины и сигналы управления φ2 и поступают на упомянутые выше платы FPL 402 и ЕА 402 с помощью еще одного двунаправленного буферного усилителя D32 (см. рис. 2.4-2).

Шина управления (Control bus). Эта шина служит для передачи сигналов управления, которые представляют собой выходные сигналы и управляют другими микросхемами.

Дешифраторы. На микропроцессорной плате расположены два дешифратора D11, D12 (рис. 2.4-2).

138

Дешифратор D11 имеет три адресных входа, к которым подключены старшие разряды (А13-А15) адресной шины, а также восемь адресных выходов. В зависимости от кода входных сигналов, выходной сигнал возникает только на одном из выходов дешифратора. Помимо

трех упомянутых адресных входов дешифратор имеет еще три входа,

––––––

на два из которых поступают сигналы VMA и φ2. Последний выход из этих трех соединен с нулевой линией микроЭВМ. Выходные сигналы дешифратора D11 используются для подключения микросхем памяти D2-D9.

Дешифратор D12 также имеет три адресных входа, к которым подключены разряды А5-А7 адресной шины. Кроме этих трех адрес-

ных входов у дешифратора существует еще три входа. На один из них

–––––––

поступает сигнал CSE00 с дешифратора D11, на второй – сигнал φ2, а на третий – сигнал с трех логических схем «ИЛИ» (микросхемы D30). Выходной сигнал этих микросхем равен логической сумме четырех разрядов(А9-А12)адреснойшины.Сигналынавыходахдешифратора D12 возникают только в том случае, если логическая сумма (А9-А12) равна нулю. Выходные сигналы дешифратора D12 осуществляют управление: триггерами, таймером, буферными двунаправленными усилителями, регистрами, логическими схемами и приемопередатчиком.

Внешний генератор тактовых импульсов. На микропроцессорной плате установлен внешний генератор тактовых импульсов (микросхема D22) с кварцевым резонатором G2 (рис. 2.4-3). Частота тактовых импульсов генератора составляет 4,9152 МГц. Для уменьшения частоты применены счетчики. Микросхема D18 представляет собой восьмиразрядный счетчик, коэффициент заполнения которого равен 256. Счетчики на микросхемах D13, D17 – это четырехразрядные счетчики с коэффициентом заполнения, равным 16. В последнем четырехразрядном счетчике на микросхеме D17 использованы только первые три разряда. Введение обратной связи привело к уменьшению значения коэффициента заполнения до 5.

С выходов регистра на микросхеме D20 импульсы различной частоты поступают на шину данных.

Приемопередатчик. Для осуществления взаимного обмена данными между микроЭВМ предусмотрены микросхемы D27-D29. Приемо-

139

передатчик на микросхеме D29 осуществляет организацию двунаправленногообменаданнымивпоследовательномкоде.Обменинформацией происходит по двум каналам: приема данных и передачи данных.

В микросхеме D29 присутствуют передатчик и приемник. Передатчик получает от микроЭВМ данные в параллельном коде с шины данных (D0-D7), преобразует их в последовательный код и передает на свой выход TD (Transmitter Data). Приемник получает информацию в последовательном коде по каналу RD (Receiver Data) и выделяет данные, преобразуя их в параллельный код.

Скорость обмена данными между микроЭВМ по каналам приема и передачи в целом значительно ниже скорости, определяемой тактовой частотой внутреннего генератора микропроцессора. Скорости обмена данными по каналам приема и передачи одинаковы. Соответствующее значение скорости контролируют импульсы с частотой 2400 Гц, подаваемые на входы RCLOCK, TCLOCK.

В зависимости от характера сигнала микропроцессора, поступаю-

–

щего на вход R/W приемопередатчика, последний дает разрешение на один из двух процессов – он начинает передачу данных либо с шины данных в канал передачи, либо из канала приема на шину данных.

Для синхронизации процессов внутренней пересылки данных использован вход Е, на который поступает сигнал φ2 от внутреннего

тактового генератора микропроцессора.

––––

Подключение микросхемы D29 зависит от наличия на входе CS

–––––––

сигнала CSE00, подаваемого с дешифратора D12. В каналах приема и передачи данных установлены буферные усилители на микросхе-

мах D27 и D28.

Лицевая плата FPL402

Лицевая плата FPL 402 объединяет элементы коммутации и индикации (рис. 2.5).

На передней части лицевой платы расположены кнопки ( некоторые из них снабжены светодиодами), переключатель, дисплей и светодиоды-индикаторы.

В некоторые кнопки вмонтированы светодиоды. При нажатии на эти кнопки светодиоды начинают светиться.

140