Устройства управления внешней памятью. Часть 1

К устройствам управления внешней памятью микроЭВМ относятся контроллеры НГМД различного типа, НМД кассетного типа и НМЛ.

Контроллеры НГМД. Для подключения НГМД «Электроника ГМД-70» и «Электроника ГМД-7012» используется интерфейс И4, для НГМД PLX-45D — контроллер ИИ.

Структурная схема модуля И4

Интерфейс И4 (рис. 4.19) состоит из трех функционально независимых блоков, блока сопряжения с контроллером НГМД (сам контроллер входит в состав НГМД), схемы регенерации и ПЗУ системного загрузчика. Блок сопряжения с контроллером НГМД осуществляет передачу информации между микроЭВМ и НГМД с помощью двух регистров: команд (адрес 177170) и данных (177172), которые считываются и загружаются программно. Контроллер НГМД имеет буфер данных емкостью 128 байт, которые составляют один полный сектор диска, и набор регистров управления диском. Обращение к буферу, а также другим регистрам контроллера осуществляется через регистр данных. При записи данных на диск вначале заполняется буфер, после чего содержимое буфера записывается на диск. Считывание происходит в обратном порядке: сначала заполняется буфер данных, а затем через регистр данных поступает в Канал. Регистр данных (рис. 4.20,а) представляет собой 8-разрядный сдвиговый регистр. Параллельная загрузка в регистр данных осуществляется с шин данные/адрес Канала во время цикла Вывод, а затем импульсами сдвига разряды загруженного байта последовательно выводятся в контроллер НГМД и логику контроля четности. При считывании информации с гибкого диска процесс происходит в обратном порядке. Регистр команд (рис. 4.20,6), представляющий собой 16-разрядный регистр, предназначен для записи команд и индикации состояния НГМД. Регистр ошибок и состояний контроллера НГМД отражает состояние НГМД и возникновение ошибки циклического контроля (рис. 4.20,б), а регистр ошибок указывает на тип ошибки.

Форматы регистров модуля И4

Блок управления Каналом и прерыванием и передачей данных и команд осуществляет выработку сигналов управления Каналом при записи, считывании и передаче адреса вектора прерывания (264).

Схема регенерации (может быть выключена пользователем) позволяет регенерировать динамическую память в режиме НДК приблизительно каждые 30 мкс. Как только центральный процессор предоставляет схеме Канал, она в течение 2 мкс регенерирует одну из 64 или 128 строк памяти, что определяется типом ИС ОЗУ. Системный загрузчик реализован на двух ПЗУ К155РЕЗ, в которых находится программа начальной загрузки с гибких дисков (173000... 173076). Пуск программы осуществляется командой пультового терминала или автоматически при включении литания микроЭВМ.

Модуль ИИ представляет собой контроллер НГМД PLX-45D, управляющий работой НГМД при выполнении команд, поступающих от микроЭВМ.

Контроллер выполняет следующие функции: обеспечивает связь НГМД с микроЭВМ; осуществляет управление НГМД при выполнении команд; преобразует данные из параллельного кода в последовательный и обратно; формирует контрольный код и проверяет достоверность данных его контрольному коду; осуществляет начальную загрузку системы.

Контроллер ИИ (рис. 4.21) выполнен на базе микропроцессора набора серии К1804. В контроллере используется 8-разрядный микропроцессор, собранный на двух БИС К1804ВС1. Основными элементами микропроцессора являются АЛУ и 16 внутренних регистров. АЛУ выполняет арифметические и логические операции над данными, содержащимися во внутренних регистрах. Выбор внутренних регистров, содержащих операнды, осуществляется А- и В-регистрами. Контроллер работает над управлением микропрограмм, хранимых в ПЗУ емкостью 2К байт. В микропроцессоре используется 8 типов микрокоманд. Тип микрокоманды задается разрядами 09...11 микрокомандного слова и дешифрируется схемой выбора типа микрокоманды. Микропроцессор производит преобразование данных, формирование констант, временных интервалов, контрольного кода, проверку данных по контрольному коду, хранит необходимые данные и константы, а также используется для связи с ЭВМ. Буферная память емкостью 1К бит используется для хранения 128 байт данных, считанных с диска или записываемых на диск. Адрес буферной памяти формируется автоматически с помощью счетчика адреса, содержимое которого наращивается на единицу при записи (чтении) очередного бита данных. Регистр управления НГМД устанавливается микропрограммно и формирует управляющие сигналы, которые через усилители поступают на НГМД PLx-45D.

Структурная схема модуля И11

Контроллер содержит ряд внутренних регистров: регистр адреса дорожки (РАД), регистр адреса сектора (РАС), регистр ошибок и состояний (РОС). РАД содержит адрес дорожки (0... 114а), РАС — адрес искомого сектора (0...328). Оба регистра являются 8-разрядными, причем в РАС используется пять младших разрядов. РОШ содержит 8-разрядный код ошибки, выявленной контроллером при выполнении команды. В ПЗУ загрузчика содержится та же программа начальной загрузки монитора в ОЗУ ЭВМ, что и в модуле И4.

Модули ИИ и И4 конструктивно представляют собой печатные платы (252X296X12 мм), подключаемые к Каналу микроЭВМ. Связь модулей с НГМД осуществляется с помощью кабеля.