TR-DOS ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ

ИФК: В наступившем году мы продолжаем публикацию книги В.Сироткина "Общие сведения по дисковой системе TP ДОС" Нужно сказать, что публикуемые далее материалы представляют интерес не только для начинающих, но и для более подготовленных пользователей и программистов. Поэтому название рубрики уже не в полной мере отражает ее содержание.

Продолжение. Начало см. в ZX РЕВЮ 1996 NN 1-2, 4-5, б, 7-8 ГЛАВА 5

ИНТЕГРАЛЬНАЯ МИКРОСХЕМА КР 1818 ВГ93.

Прежде всего нам надо разобраться с самой главной микросхемой контроллера дисковода TP ДОС (BETA DISK интерфейса): с микросхемой КР 1818 ВГ93. Вся логика работы системы зависит, прежде всего от нее. Эта микросхема представляет собой программный микроавтомат с внутренней логикой работы, который обеспечивает управление дисководом, обмен данными между процессором и дисководом, программирование номеров дорожки, сектора, стороны диска, длины сектора и т.д. и т.п.

В общем, он обеспечивает все то ,что необходимо для нормальной работы с дисководом. Обмен данными между микросхемой ВГ93 и процессором копьютера происходит по 8-ми разрядной шине данных. По этой же шине происходит программирование микросхемы на различные режимы и подача команд контроллеру.

Графическое изображение микросхемы показано ниже на рисунке 9.

............

Назначение выводов микросхемы.

.......jPfrftMflfr У7/1»3 .

.................тшаш^..

Во время ЗАПИСИ - ГОТОВНОСТЬ регистра ВГ 93 принять данные от Ш.Д. При DRQ=0;

При ЧТЕНИИ указание,что данные из регистра ВГ93 считаны процессором.

При ЗАПИСИ указание ,что регистр ВГ93 _принял данные с Ш.Д._

39 INTRQ Выход ГОТОВНОСТЬ микросхемы.

При = 1 - микросхема готова принять команду ;

При = 0 - микросхема ВЫПОЛНЯЕТ команду ИЛИ был считан регистр _СОСТОЯНИЯ._

40 Ucc 2 Напряжение питания +12 вольт.

Для нас с вами не потребуется досконального знания функционирования всех входов-выходов микросхемы и режимов ее работы.

С точки зрения программиста, нам потребуется знание логики работы всего лишь нескольких выводов, подключенных непосредственно в адресное пространство портов контроллера TP ДОС.

Микросхема ВГ93 имеет 5 внутренних регистров, доступных программисту, через которые идет управление работой ВГ93, и еще один внешний регистр, выполненный, как правило, на микросхеме 555ТМ9 (триггере-защелке), для управления дисководом и для опроса готовности.

Все регистры подключены к определенным адресам в адресном пространстве компьютера, как ПОРТЫ ввода/вывода, и, значит, обра-щатьсяк к ним надлежит командами IN или OUT. Но простой подачей в эти порты каких-либо значений или при попытке считать что-то из этих портов, Вы ничего не добьетесь, т.к. эти порты во время работы SOS Бейсика недоступны!

В ПЗУ ТРДОС есть все необходимые команды обращения к этим портам, и проблема заключается только в том, как выйти на ПЗУ ТРДОС. Вот об этом мы и поговорим чуть позднее...

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРТОВ ТРДОС - ВГ93.

РЕГИСТР ДОРОЖКИ - ПОРТ #3F (ЧТЕНИЕ/ЗАПИСЬ) Служит для ЗАПИСИ номера дорожки при операциях или для СЧИТЫВАНИЯ номера текущей дорожки.

РЕГИСТР СЕКТОРА - ПОРТ #5F (ЧТЕНИЕ/ЗАПИСЬ) Служит для ЗАПИСИ номера сектора при операциях или для СЧИТЫВАНИЯ номера текущего сектора.

РЕГИСТР ДАННЫХ - ПОРТ #7F (ЧТЕНИЕ/ЗАПИСЬ) Служит для обмена данными между диском и компьютером.

РЕГИСТР КОМАНД - ПОРТ #1F ( ЗАПИСЬ ) Служит для подачи команд контроллеру.

.........................................................

РЕГИСТР СОСТОЯНИЯ - ПОРТ #1F ( СЧИТЫВАНИЕ ) Служит для определения текущего состояния выполнения команд.

РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ - ПОРТ #FF (СЧИТЫВАНИЕ/ЗАПИСЬ) Служит для управления дисководом и для считывания готовности микросхемы ВГ93 при работе или при обмене данными. Этот регистр выполнен на микросхеме ТМ9 триггере защелке. При подаче в порт байта, он сохраняется - защелкивается.

Рассмотрим подробнее РЕГИСТР УПРАВЛЕНИЯ (#FF). При ЗАПИСИ в этот регистр можно выбрать но^ер дисковода, сбросить микросхему ВГ93, выбрать сторону диска, дать готовность дисководу и выбрать плотность записи.

Ниже на рисунке представлены биты этого регистра и за что они отвечают при ЗАПИСИ в него.

Режим записи в регистр управления (ttFF).

сторона диска при = 1 верх при = 0 низ

плотность записи при =1 одинарная при=0 двойная

БИТЫ 0 и 1 с выхода триггера ТМ9 напрямую связаны со входами

дисковода "DISK А,В,С" БИТ 2 это вход CLR микросхемы ВГ93

БИТ 3 это вход HRDY микросхемы ВГ93 и одновременно

разрешение прохождения сигнала IP от дисковода к микросхеме ВГ93 БИТ 4 напрямую связан со входом дисковода "SIDE"

BIT б это вход DDEN микросхемы ВГ93

В Режиме ЧТЕНИЕ регистра #FF использованы всего 2 бита, (смотри ниже).

Режим чтения регистра управления (ttFF).

не используется

при = 1 - готовность к обмену

при = 0 - данные считаны/приняты -(не готовы )-

готовность при =1 - команда выполнена

микросхемы ВГ93: при =0 - команда на исполнении

или считан регистр

состояния ВГ93 —

БИТ б это выход DRQ микросхемы ВГ93 БИТ 7 это выход INTRQ микросхемы ВГ93

Микросхема ВГ93 обеспечивает прием и выполнение 11 команд, поданных в Регистр КОМАНД. Каждая команда,из одиннадцати, имеет свой КОД-МОДИФИКАТОР, который изменяет некоторые условия выполнения команды.

Условно команды подразделяются на четыре типа:

1 - команды перемещения головок дисковода и поиска: эти команды загружают (прижимают) головки.

2 - команды чтения/записи секторов диска.

3 - команды чтения/записи дорожки и адресной метки.

4 - команды принудительного прерывания операций.

Результаты выполнения или невыполнения команд отображаются в Регистре СОСТОЯНИЯ, каждый бит которого несет информацию о ходе выполнения команды. Разберем подробнее каждую команду.

....................................... '..

Команды ПЕРВОГО ТИПА.

Данные команды обеспечивают загрузку головок, т.е. прижатие их к поверхности диска.

Команда ВОСТАНОВЛЕНИЕ.

Переход головок дисковода на НУЛЕВОЙ ТРЕК (ЦИЛИНДР). Если на входе TR00 микросхемы не появится подтверждение о выходе головок на 0 ,то через 256 импульсов действие команды прекращается. КОД команды.

7 6 5 4 3 2 1 0

F1

МОДИФИКАТОР

При:

G=0 головка поднята.

G=1 головка опущена (в работе).

V=0 местонахождение головки не проверяется.

V=1 читается и проверяется номер цилиндра под головкой.

F1,F2 коды времени перемещения головок (см.таблицу).

КОМАНДА ПОИСК ЦИЛИНДРА. КОД команды.

7 6 5 4

F2

МОДИФИКАТОР

головка поднята, головка опущена (в работе), местонахождение головки не проверяется, читается и проверяется номер цилиндра под головкой, коды времени перемещения головок (см.таблицу). Перед командой Регистр ДОРОЖКИ должен содержать номер ТЕКУЩЕГО ЦИЛИНДРА, а Регистр ДАННЫХ номер ТРЕБУЕМОГО. Поиск продолжается до тех пор, пока регистр ДОРОЖКИ не сравняется с Регистром ДАННЫХ.

Поиск выполняется при модификаторе V=1 !!

КОМАНДА ШАГ.

Перемещение головки на ОДИН шаг,(на 1 цилиндр). Направление перемещения остается прежним.

КОД команды. 7 6

F2

МОДИФИКАТОР При:

G=0 головка поднята.

G=1 головка опущена (в работе).

V=0 местонахождение головки не проверяется.

V=1 читается и проверяется номер цилиндра под головкой

F1,F2 коды времени перемещения головок (см.таблицу).

J=0 содержимое Регистра ДОРОЖКИ не меняется.

J=1 содержимое Р.ДОРОЖ. меняется на 1 (+/-).

КОМАНДА ШАГ ВПЕРЕД (к центру диска)

Перемещение головки на ОДИН шаг ВПЕРЕД (на 1 цилиндр). КОД команды.

О

F2

МОДИФИКАТОР

головка поднята, головка опущена (в работе), местонахождение головки не проверяется, читается и проверяется номер цилиндра под головкой, коды времени перемещения головок (см.таблицу). содержимое Регистра ДОРОЖКИ не меняется, содержимое Р.ДОРОЖ. увеличивается на 1.

КОМАНДА ШАГ НАЗАД (к краю диска)

Перемещение головки на ОДИН шаг НАЗАД (на 1 цилиндр). КОД команды.

7 6 5 4 3 2 1 0

F2

МОДИФИКАТОР

головка поднята.

головка опущена (в работе).

местонахождение головки не проверяется.

читается и проверяется номер цилиндра под головкой.

F1,F2 коды времени перемещения головок (см.таблицу). J=0 содержимое Регистра ДОРОЖКИ не меняется. J=1 содержимое Р.ДОРОЖ. уменьшается на 1.

КОМАНДЫ ВТОРОГО ТИПА.

КОМАНДА ЧТЕНИЕ СЕКТОРА ,(секторов).

Команда выполняется после того, как микросхемой ВГ93 идентифицирована область ИАМ сектора (индексная адресная метка) и подсчитана контрольная сумма (все это происходит автоматически после подачи команды и не зависит от программиста). Перед командой необходимо:

1. Установить головку на нужный ЦИЛИНДР

2. в Регистр СЕКТОРА занести номер требуемого СЕКТОРА КОД команды.

7 6 5 4 3 2 1 0

М

МОДИФИКАТОР

чтение ОДНОГО сектора, содержимое Регистра СЕКТОРА увеличивается на 1.

после чтения одного сектора, содержимое Регистра СЕКТОРА увеличивается на 1, и начинается чтение следующего, и так до последнего ёектора на ДОРОЖКЕ, сторона диска НИЗ. сторона диска ВЕРХ.

нет задержки для установки головки дисковода, задержка в 15 мс. для установки головки после сигнала HLD микросхемы (готовность), сторона диска не проверяется.

проверка стороны диска в процессе идентификации.

Если в процессе идентификации микросхема не находит в ИАМ-области НОМЕР нужного СЕКТОРА, или же вообще не находит ИАМ, то в Регистре СОСТОЯНИЯ записывается признак "МАССИВ ЧТЕНИЯ НЕ НАЙДЕН"

Если по окончании считывания сектора не совпали Контрольные суммы, то в Регистр СОСТОЯНИЯ записывается признак ОШИБКА, и выполнение команды ОБРЫВАЕТСЯ. ^

При чтении массива данных из поля сектора в Регистр ДАННЫХ микросхемы, КАЖДЫЙ байт сопровождается сигналом СТРОБ ДАННЫХ (вывод DRQ микросхемы; 6-й бит порта #FF, контроллера ТРДОС).

Если текущий байт не был считан из Регистра ДАННЫХ по сигналу СТРОБ ДАННЫХ до прихода следующего байта, то в регистр

ДАННЫХ записьгоается следующий байт, а в Регистре СОСТОЯНИЯ записывается признак ПОТЕРЯ ДАННЫХ.

КОМАНДА ЗАПИСЬ СЕКТОРА ,(секторов). Команда выполняется после того, как микросхемой ВГ93 идентифицирована область ИАМ сектора, (индексная адресная метка) и подсчитана контрольная сумма (все это происходит автоматически после подачи команды и не зависит от программиста). Перед командой необходимо:

1. Установить головку на нужный ЦИЛИНДР.

2. в Регистр СЕКТОРА занести номер требуемого СЕКТОРА.

КОД команды. 7 б

М

МОДИФИКАТОР

запись ОДНОГО сектора, содержимое Регистра СЕКТОРА увеличивается на 1.

после записи одного сектора,содержимое Регистра СЕКТОРА увеличивается на 1 и начинается запись следующего, и так до последнего сектора на ДОРОЖКЕ, сторона диска НИЗ. сторона диска ВЕРХ.

нет задержки для установки головки дисковода, задержка в 15 мс. для установки головки после сигнала HLD микросхемы (готовность), сторона диска не проверяется.

проверка стороны диска в процессе идентификации, запись в область ИАМ признака "сохранения данных (#FB) (без стирания)"

запись в ИАМ признака "стирать данные разрешено (#F8)"

Если в процессе идентификации микросхема не находит в ИАМ области НОМЕР нужного СЕКТОРА, или же вообще не находит ИАМ, то в Регистре СОСТОЯНИЯ записывается признак МАССИВ ЧТЕНИЯ НЕ НАЙДЕН.

После того, как ИАМ найдена, следует запрос данных сигнал DRQ. Микросхемой записываются (автоматически) нужные пробелы в секторе (12 нулей) перед областью данных, затем записывается "Адресная метка данных" и только затем сами данные.

Перед каждым запросом следующего байта данных микросхемой выставляется Строб ДАННЫХ, (выход DRQ).

Если на запрос DRQ в регистр данных не будет помещен следующий байт для записи, то в регистре СОСТОЯНИЯ выставится признак ПОТЕРЯ ДАННЫХ, а на диск запишется байт 00 !

После записи всего массива данных микросхемой автоматически записывается контрольная сумма в 2 байта и байт #FF.

КОМАНДЫ ТРЕТЬЕГО ТИПА.

КОМАНДА ЧТЕНИЯ АДРЕСНОЙ МЕТКИ

Команда выполняется тогда, когда головка дисковода находится в рабочем положении, т.е. прижата к диску (сигнал HLD=1). Считываются ШЕСТЬ байтов ИНДЕКСНОЙ области диска, включая Контрольную сумму (Номер цилиндра, сторона диска, тип сектора, номер сектора, 2 байта контр.суммы).

Все байты сопровождаются СТРОБОМ чтения БАЙТА (вывод DRQ или б-й бит порта #FF). При выполнении команды содержимое Регистра ДОРОЖКИ пересылается в Регистр СЕКТОРА и запоминается. По окончании выполнения команды генерируется сигнал INTRQ (7 бит порта #FF). КОД команды.

7 6 5 4 3 2 1 О

О

МОДИФИКАТОР

При:

Е=0 - нет задержки для установки головки дисковода. Е=1 - задержка в 15 мс. для установки головки после сигнала HLD микросхемы (готовность).

КОМАНДА: ЧТЕНИЕ ДОРОЖКИ ЦЕЛИКОМ.

По этой команде считывается ВСЯ информация с дорожки, вместе с индексным массивом,пробелами и областью данных. Во время чтения НЕ выдается СТРОБ чтения БАЙТА и не проверяются контрольные суммы. Применяется, в основном, эта команда в диагностических целях, например, для юстировки головок дисковода или в программах типа "ТРЕК КОПИР" КОД команды.

7 6 5 4 3 2 1 0

О

I МОДИФИКАТОР

При:

Е=0 - нет задержки для установки головки дисковода. Е=1 - задержка в 15 мс. для установки головки после Сигнала HLD микросхемы (готовность).

2 Зак. 119

КОМАНДА: ЗАПИСЬ ДОРОЖКИ ЦЕЛИКОМ. Эта команда применяется для ФОРМАТИРОВАНИЯ диска. Запись информации происходит за ОДИН РАЗ на целую дорожку. При форматировании вся необходимая информация должна находиться в ОЗУ/ПЗУ и содержать все пробелы и индексные метки. КОД команды.

О

Е

МОДИФИКАТОР

При:

Е=0 - нет задержки для установки головки дисковода. Е=1 - задержка в 15 мс. для установки головки после сигнала HLD микросхемы (готовность).

При выполнении команды ЛЮБАЯ информация запишется на дорожку, кроме некоторых байтов. А именно: появление байтов #F5...#FE интерпретируются как начало СЛУЖЕБНЫХ МЕТОК

Все это справедливо для записи на диск ДВОЙНОЙ плотности (с модифицированной частотной мадуляцией). Для одинарной плотности байты меток будут немножко другими, но такие дисководы стали уже редкостью и рассматривать одинарную плотность записи мы не будем.

В процессе форматирования эти байты меток не должны записываться в область пробелов и в область для данных! Подробнее массив данных для форматирования дисков мы рассмотрим в отдельной главе.

КОМАНДЫ ЧЕТВЕРТОГО ТИПА.

КОМАНДА "ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ ПРЕРЫВАНИЕ" Команда предназначена для завершения выполняемой операции и может быть записана в Регистр КОМАНД в любой момент времени.

КОД команды. 7 б

шЗ

МОДИФИКАТОР

При:

• m3=m2=ml=m0 = 0 команда прекращается, но сигнал JNTRQ не вырабатывается (порт #FF, 7 байт).

• шО = 1 прерывание происходит при переходе от 0 на 1 на входе CPRDY.

• ml = 1 прерывание происходит при переходе от 1 на 0 на входе CPRDY.

• m2 = 1 прерывание по первому индексному сигналу (началу нового оборота диска).

• шЗ = 1 немедленное прерывание и установка на выходе JNTRQ сигнала ГОТОВНОСТЬ (бит 7, порта #FF).

Время установки времени перемещения головки в командах ПЕРВОГО типа зависит, прежде всего, от уровня на входе 'TEST' микросхемы ВГ93, тактовых импульсов на входе CLK, а также от состояния модификаторов команд #F0,#F1.

Любая команда в процессе своего исполнения обновляет регистр СОСТОЯНИЯ микросхемы (порт #1F при чтении). С помощью этого регистра как раз и ведется "диалог" между компьютером и контроллером о выполнении или невыполнении команд.

Ниже дана таблица значения битов этого регистра при выполнении различных команд. А следом з^ ней помещена таблица, в которой показаны все команды ВГ93.

1. От редакции - Приветствуем и поздравляем с наступившим Новым Годом наших постоянных читателей и тех, кто держит в руках ZX РЕВЮ впервые!
2. Спектрум в школе - Метод Зайделя решения СЛАУ.
3. Новые программы - И.Рощин. ABCDcopy v.1.1
4. Новые программы - И.Рощин. FLOPPY FORMAT v.1.00.
5. Новые программы - RST7. Интегрированный комплекс разработчика для программирования на ассемблере TASM4.
6. Визитная карточка - По многочисленным просьбам читателей мы сегодня представим Вашему вниманию электронные средства массовой информации. SPECTROFON, ZX-FORMAT, ZX-POWER.
7. TR-DOS для начинающих - интегральная микросхема КР 1818 ВГ93.
8. Читатель - читателю - о железе, софте и прочем...
9. Читатель - читателю - восстановление утерянной информации.
10. Компьютеры, которые мы выбираем - доработка компьютера "ATM-TURBO".
11. Этюды - простейшие приёмы написания грамтоных программ.
12. Этюды - процедура SPRITE OUT для вывода спрайтов с маской с точностью до пикселя.
13. Этюды - несколько полезных советов для написания оптимальных процедур.
14. Этюды - процедуры быстрого скроллинга экрана.
15. Этюды - процедура рисования круга без использования вычислений с плавающей точкой.
16. Этюды - несколько процедур для системных программистов.
17. Этюды - процедура заполнения экрана.
18. Этюды - процедура проявления экрана.
19. Этюды - примеры улучшения процедур.
20. Этюды - процедура очистки экрана оригинальным способом.
21. Этюды - программа вывода картинки на экран.
22. Этюды - процедура увеличения изображения в центре экрана на весь экран.
23. Этюды - процедура выгрузки/загрузки, не использующую системные переменные.
24. Этюды - процедура печати 42 символов в строке.
25. Ретро - начинаем новую рубрику "РЕТРО" В нее мы будем включать лучшие материалы из выпусков ZX РЕВЮ и других изданий прошлых лет.
26. Форум - единый стандарт программирования на Ассемблере.
27. Форум - доступ к порту #iF в TR-DOS 5.03.
28. Форум - о сокращении времени форматирования.
29. Форум - ещё раз о программе "ЖИЗНЬ".
30. Форум - изменения в мини-драйвере дисковых операций.
31. Форум - вызов TR-DOS из меню Бейсика-128.
32. Форум-Игры - в разделе рассмотрены: Dun Darach, Murray Mause (Supercop), Wild West Seymour, Sim City, Hero Quest, Dizzy-Y, Apollo, Cliffhanger, Laser Squad, Movie, Elite, Where Time Stood Still, Sceptre, Carrier Command, Math Day.
33. Перекресток - в разделе рассмотрены: Matt Lucas Florida Detective, Human Torch and The Thing, Экзаменационное расследование, Витязь Светогор, Snowball.
34. Перекресток драконов - книгу которую мы начинаем публиковать в данном номере ZX РЕВЮ, автор пргислал нам давно. Очень трудно нам было найти возможность ее публикации в виде отдельного издания довольно большого объема.
35. Советы экспертов - описание игры WELLINGTON AT WATERLOO.
36. Советы экспертов - описание игры NAPOLEON.
37. Советы экспертов - описание игры STAR FOX.
38. Компьютерная новелла - "Безумный зверь" (по игре " The Saga").
39. Компьютерная новелла - "Русалка" (по игре "MERMAID MADNESS").
40. Возвращаясь к напечатанному - в недавно выпущенной нами книге П.Федина "Полное описание и полный дизассемблер TR DOS 5.04 (5.03)" из-за технологической ошибки не был напечатан последний файл полного дизассемблера.
41. Справочная информация - где можно приобрести наши издания.