3.1. Учебно-отладочное устройство "Электроника-580"
3.1.1. Общие сведения
Учебно-отладочное устройство (УОУ) предназначено для практического овладения инженерно-техническими работниками, студентами ВУЗов и учащимися техникумов принципами построения микро-ЭВМ различного назначения на базе микропроцессора КР580ВМ80А, для обучения программированию указанного микропроцессора, а также для отладки программного обеспечения этих микро-ЭВМ. УОУ по структуре представляет собой универсальную микро-ЭВМ и может быть использована в простых системах управления технологическими процессами при условии оснащения соответствующим программным обеспечением и средствами связи с объектом. Тактовая частота микропроцессора в УОУ – 2 МГц. Имеющиеся в УОУ магистральные разъемы позволяют подключить к нему различные внешние устройства, например, дополнительную память или интерфейсные устройства. Дополнительные платы памяти или интерфейса могут быть встроены также и во внутрь УОУ, где предусмотрены дополнительные разъемы для установки печатной платы.
Общий вид УОУ приведен на рис. 6.
УОУ содержит оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) на интегральных микросхемах типа КР565РУ2А емкостью 2 Кбайта с адресным полем 8000Н-87FFН (в шестнадцатеричном коде).
Для осуществления диалога пользователя с УОУ предусмотрены клавиатура и цифровой дисплей, действие которых обеспечивается программой-монитором объемом 1Кбайт, записанной в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) типа К573РФ2 и занимающей адреса памяти 0000Н-03FFH.
Рис. 6. Общий вид учебно-отладочного устройства
Верхний и правый ряды клавиш содержат командные клавиши УОУ, их функции описаны ниже. Остальные 16 клавиш служат для ввода в УОУ различной информации (адресов, данных, команд) в виде шестнадцатеричных кодов.
Цифровой дисплей выполнен на 8 светодиодных индикаторах. Выводимая на дисплей информация отображается также в виде шестнадцатеричных кодов. Действие дисплея основано на принципе прямого доступа к памяти. На индикаторах отображается содержимое ячеек ОЗУ с адресами от 83F8H до 83FFH (ячейка с адресом 83F8H соответствует левому знаку дисплея).
Для длительного сохранения программ пользователя предусмотрена возможность записи их на бытовой магнитофон с последующим считыванием в ОЗУ УОУ (гнездо для подключения магнитофона находится на задней стенке корпуса).
На передней панели УОУ имеются также 2 светодиодных индикатора работы с магнитофоном (ввод и вывод) и 2 индикатора "Z" и "C" для контроля состояния признаков (флажков) нуля и переноса соответственно. Кроме того, приведена таблица команд микропроцессора, позволяющая определять их шестнадцатеричные коды (см. табл. 6).
Основные режимы выполнения программ в УОУ:
а) пошаговый (тумблер “прогон-отладка” в положении ”отладка”);
б) прогон программы пользователя в автоматическом режиме (тумблер “прогон-отладка” в положении “прогон”);
в) прогон программы пользователя с остановом по заданному адресу и числу проходов (тумблер “прогон-отладка” в положении “отладка”).
3.1.2. Устройство и работа уоу
Структурная схема УОУ приведена на рис. 7. Центральным элементом УОУ является МП КР580ВМ80А, обеспечивающий обработку информации и управление всеми остальными узлами УОУ. Тактирование МП осуществляется
Рис. 7. Структурная схема УОУ “Электроника-580”
кварцевым генератором тактовых импульсов (ГТИ), формирующим сдвинутые по фазе сигналы Ф1 и Ф2.
Обмен информацией между МП и остальными узлами УОУ осуществляется с помощью двух шин: 16-битной шины адреса (ША) и 8-битной двунаправленной шины данных (ШД). Для повышения нагрузочной способности ШД обмен информации между МП и большинством узлов УОУ ведется через двунаправленные шинные формирователи (буфер данных - БД). Непосредственно к ШД МП подключен только регистр слова-состояния (РСС), запоминающий информацию об операциях, выполняемых МП в данном цикле, т.е. слово-состояние МП. Слово-состояние передается по ШД МП в начале каждого машинного цикла. Буфер адресной шины (БА) необходим для увеличения нагрузочной способности шины адреса (ША).
Хранение программ и данных, необходимых для работы УОУ, осуществляется в ПЗУ и ОЗУ. Для управления ими используется дешифратор адреса (ДА) и формирователь управляющих сигналов (ФУС). ДА дешифрирует 6 старших адресов ША, т.е. разряды А10...А15, формируя сигналы ВК выбора кристалла микросхем ЗУ, а также сигнал ВК ИФ для интерфейса. ФУС, используя информацию РСС и сигналы ЧТ и ЗП микропроцессора, формирует сигналы записи и чтения для запоминающих устройств и интерфейса, а также служебные сигналы, в частности сигнал сброса СБР.
Управление работой УОУ осуществляется с помощью клавиатуры из 25 клавиш, одна из которых использована для управления сбросом МП, а остальные объединены в 3 группы по 8 клавиш и присоединены к адаптеру параллельного интерфейса на основе БИС КР580ВВ55А (АПИ).
Индикация информации осуществляется с помощью дисплея, управляемого узлом прямого доступа к памяти (ПДП). Узел ПДП осуществляет выборку информации для дисплея из 8 ячеек ОЗУ и передачу ее на индикацию. В эти ячейки ОЗУ информация готовится и заносится программой-монитором УОУ.
Для обеспечения возможности длительного сохранения программ и данных в состав УОУ введен модем, обеспечивающий ввод-вывод информации на бытовой магнитофон. Управление модемом осуществляется программным путем через АПИ.