Популярность: 0.10 %
Тема: 'Изучение структурных схем микроэвм'.
Разработал: Самойленко А. Ю.
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ.
Целью работы является изучение структурных схем, конструкции, технических характеристик двух микроЭВМ отечественного производства - 'Электроника - 60М' и 'Электроника МС0585'.
2. УСТРОЙСТВО МИКРОЭВМ.
2.1. МикроЭВМ 'Электроника - 60М'
2.1.1. Общее устройство
МикроЭВМ 'Электроника - 60М' используется для построения вычислитель-ных комплексов, предназначенных для управления объектами в реальном времени и решения других задач.
По структуре, принципам построения, конструктивному исполнению эта микроЭВМ во многом аналогична микроЭВМ, используемым в МПСУ в качестве ра-бочих (процессовых).
МикроЭВМ 'Электроника - 60М' имеет модульный принцип построения (рис.1), т.е. все функциональные блоки выполнены в виде конструктивно-законченных устройств (модулей), связь между которыми осуществляется через единый канал обмена информацией.
2.1.2. Функциональные модули и элементная база микроЭВМ
- Структурная схема микроЭВМ 'Электроника - 60М'
Основой модуля центрального процессора (модуль М2) является много-кристальный 16-разрядный микропроцессор с микропрограммным управлением. В него входят 5 БИС серии К581 следующего функционального назначения: - К581ИК2 - блок микропропрограммного управления;
- К581ИК1 - арифметико-логическое устройство;
- К581РУ1, К581РУ2 - ПЗУ микрокоманд, содержит микрокоманды выполнения основных (81) команд микроЭВМ;
- К581РУ3 - ПЗУ микрокоманд, содержит микрокоманды выполнения команд расширенной арифметики (4) и команд вычислений с плавающей запятой (4).
2.2. МикроЭВМ 'Электроника МС 0585'
2.2.1. Общее устройство.
Эта микроЭВМ относится к классу персональных вычислительных комплексов (ПВК), (ПЭВМ).
По структуре, принципам организации, конструктивному исполнению данная микроЭВМ во многом аналогична микроЭВМ, используемым в качестве диспетчерских в судовых МПСУ.
Основные технические данные ПВК МС 0585 приведены ниже:
Блок ПЗУ содержит диагностические программы проверки модулей ПВК, запуск которых осуществляется при включении питания. При отсутствии ошибок, нарушающих работу ПВК, производится загрузка программ с внешних запоминающих устройств.
Контроллер прерываний принимает запросы от контроллеров внешнего устройства, клавиатуры, контроллера коммуникаций, таймера, а также от функциональных модулей (ФМ), установленных в системную магистраль и осуществляет работу ЦП с данными устройствами в режиме прерывания.
Контроллер клавиатуры осуществляет преобразование параллельного кода в последовательный и наоборот, обеспечивая обмен данными в последовательном коде ПВК с клавиатурой. Контроллеры внешнего устройства и коммуникаций эквивалентны по своим функциям контроллеру клавиатуры и используются для связи ПВК с печатающим устройством, а также для дальнейшего расширения возможностей ПВК (связь с другими ЭВМ или внешними устройствами). Для отсчета времени и сохранения информации в ОЗУ таймера при отключении ПВК предусмотрено его питание от аккумуляторной батареи.
Системная магистраль предназначена для обмена адресами или данными между внутренней магистралью и ФМ, установленными в системную магистраль (контроллеры НГМД, НМД, видеоконтроллер).
Ввод оператором данных в ПВК осуществляется с помощью блока клавиатуры. Накопители на магнитном диске (НМД) и гибком магнитном диске (НГМД) предназначены для хранения программ, данных и имеют емкость 5 М байт и 800 К байт соответственно. Отображение информации осуществляется на экране видеомонитора.
ПВК имеет два последовательных канала ввода/вывода информации (RS-232C и токовая петля), один из которых используется для связи с печатающим устройством (разъем 'Печать'), а второй - для связи с другими устройствами или ЭВМ (разъем 'Коммуникации').
Блок питания вырабатывает необходимые напряжения для питания ПВК +5, +12, -12 В и управляющие сигналы, имеет вентилятор.
Связь ПВК с видеомонитором, блоком клавиатуры, внешним устройством (принтером) и модемом осуществляется с помощью внешних разъемов, установленных на задней стенке корпуса и имеющих обозначения: 'Видео', 'Печать', 'Коммуникации'. Рядом с внешними разъемами установлены четыре светодиода, предназначенные для индикации состояния ПВК и результатов его тестирования, а также светодиод, сигнализирующий о наличии питания.
Видеоконтроллер предназначен для вывода алфавитно-цифровой и графической информации на экран электронно-лучевой трубки видеомонитора, формирования полного телевизионного изображения, состоящего из 960 элементов по горизонтали и 240 элементов по вертикали.
Кроме других узлов в состав контроллера входит динамическое ЗУ емкостью 16 К 16-разрядных слов. Один бит информации соответствует одному элементу разрешения на экране видеомонитора, а вся память содержит одну страницу изображения.
Контролер НМД предназначен для управления накопителем на магнитных дисках, обладающим памятью 5 М байт, и обмена данными с НМД со скоростью 5 М бит/с.
Контроллер НГМД предназначен для управления процессами записи и чтения информации на гибкий магнитный диск диаметром 133 мм. Может обеспечивать управление четырьмя НГМД. В контроллере имеется буферное ОЗУ емко-тью 512 байт, через которое осуществляется обмен данными между ЦП и НГМД. Скорость обмена информацией 250 К бит/с.
ПВК МС0585 имеет модульный принцип построения - все функциональные блоки выполнены в виде конструктивно законченных устройств.
Основным элементом конструкции ПВК является шасси, предназначенное для установки источника питания, накопителей на магнитном диске и гибком магнитном диске и системного модуля.
2.2.2. Элементная база
Основой системного модуля (НС1) является многокристальный 16-разрядный микропроцессор с микропрограммным управлением, выполненный в виде гибридной микросхемы (самая большая на плате по размерам), состоящей из 4-х микросхем: КН1811ВН1; КН1811ВУ1; КН1811ВУ2; КН1811ВУ3.
3. ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ.
При выполнении лабораторной работы используются микроЭВМ 'Электроника - 60М' и 'Электроника МС0585' как в собранном состоянии, так и с различной степенью разборки. Изучение микроЭВМ производится в обесточенном состоянии, в связи с чем соблюдения правил техники безопасности при работе с электроустановками не требуется.
4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
4.1. Используя натурные образцы микроЭВМ 'Электроника - 60М' и настоящие методические указания (п. 2.1.), изучить ее устройство и конструкцию, в частности: определить состав функциональных и других блоков микроЭВМ; найти микросхемы, составляющие основу модулей (указаны в п. 2.1.2.); определить суммарную емкость ОЗУ; определить типы УВВ, которые могут быть подключены к микроЭВМ с использованием имеющихся модулей. Типы функциональных модулей и других блоков микроЭВМ (используемых в лабораторной работе), емкость ОЗУ, типы подключаемых к микроЭВМ УВВ, а также основные микросхемы модулей занести в протокол.
4.2. Используя натурные образцы ПВК 'Электроника МС0585' и настоящие методические указания (п. 2.2.) изучить ее устройство и конструкцию, в частности: определить расположение модулей и УВВ микроЭВМ; найти основные микросхемы каждого модуля; найти электрические разъемы для подключения функциональных модулей и УВВ к микроЭВМ, органы управления и индикации. Перечень модулей и других блоков микроЭВМ, основных микросхем модулей, УВВ, назначение разъемов для подключения модулей и УВВ занести в протокол.
4.3. С участием преподавателя подать питание на ПВК 'Электроника МС0585' и пронаблюдать на экране видеомонитора процесс самодиагностики микроЭВМ после включения. Результаты занести в протокол в произвольной форме.
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.
В отчет следует включить:
- цель работы;
- структурные схемы микроЭВМ, назначение микроЭВМ;
- состав и назначение (кратко) функциональных модулей и других блоков каждой ЭВМ;
- результаты выполнения п.4 методических указаний.
6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ.
6.1. Основные характеристики микроЭВМ 'Электроника - 60М'.
6.2. Каков принцип построения микроЭВМ 'Электроника - 60М'? Пояснить.
6.3. Как выполнен канал микроЭВМ 'Электроника - 60М'?
6.4. Сколько модулей может подключаться к каналу ЭВМ 'Электроника - 60М'? 6.5. Основные типы модулей ЭВМ 'Электроника-60М'. Их назначение.
6.6. Основные элементы центрального процессора М2. Краткая характеристика его микропроцессора.
6.7. Как организована память микроЭВМ 'Электроника - 60М'?
6.8. Как можно увеличить память микроЭВМ 'Электроника - 60М' до 32 Кбайт?
6.9. Какие типы модулей используются в микроЭВМ 'Электроника - 60М' для связи с объектом управления?
6.10. Основные элементы конструкции и панели управления микроЭВМ 'Электроника - 60М'.
6.11. Основные характеристики ПВК 'Электроника МС0585'.
6.12. Каков принцип построения ПВК 'Электроника МС0585'?
6.13. Какие функциональные блоки входят в состав системного модуля ПВК 'Электроника МС0585'? Их назначение.
6.14. Какие УВВ подключаются к ПВК 'Электроника МС0585'?
6.15. Какую роль выполняет ПЗУ в ПВК?
6.16. Каково назначение коммуникационного контроллера ПВК?
6.17. Показать на системном модуле ПВК основные микросхемы.
6.18. Какие внешние ЗУ используются в ПВК, их параметры.
6.19. Назначение и основные элементы видеоконтроллера.
6.20. Какие напряжения вырабатывают блоки питания микроЭВМ?
6.21. Кратко охарактеризовать микропроцессор ПВК.
6.22. Каково назначение ОЗУ в контроллерах НМД и НМГД?
6.23. Интерфейсы последовательных каналов ввода/вывода ПВК. Дать их назначение.
