Sinclair Town #02 31 декабря 1994

Железо

Железо - Бис контроллера KP1818ВГ93 накопителя на гибком диске. Блок схема контролера НГМД. Система команд микроконтроллера.

Сучков Олег,95.

   БИС КОНТРОЛЛЕРА КР1818ВГ93
   НАКОПИТЕЛЯ НА ГИБКОМ ДИСКЕ

  Микросхема  КР1818ВГ93  предс-
тавляет   собой  однокристальное
программируемое      устройство,
предназначенное  для  управления
выводом  информации  из  ЭВМ  на
гибкие магнитные диски и выводом
информации  из  НГМД  в ЭВМ. БИС
обеспечивает    программирование
номеров  дорожки, сектора и сто-
роны диска, а также длины секто-
ра,режимов  поиска дорожки и ус-
тановки магнитной головки (МГ) в
исходное положение, режимов чте-
ния или записи информации , ско-
рости  перемещения МГ. ВГ93 поз-
воляет организовать автоматичес-
кий контроль считываемой и запи-
сываемой      информации      по
контрольному коду (КК), записан-
ному в конце индексного и инфор-
мационного  массивов.  Индексный
массив  включает адресную метку,
номер  сектора,  длину  сектора,
номер  дорожки  и  номер стороны
диска. Информационный массив со-
держит  метку  и непосредственно
данные.  В режиме записи микрос-
хема  обеспечивает выдачу сигна-
лов предкомпенсации записи в за-
висимости от кодов, представляю-
щих информацию. Вывод информации
из  ЭВМ  выполняется  по сигналу
ЗАПРОС  ДАННЫХ, формируемой мик-
росхемой, а считывание определя-
ется  сигналами ГОТОВНОСТЬ и ИН-
ДЕКСНЫЙ  ИМПУЛЬС, выдаваемой ап-
паратурной логикой НГМД.
   Технические данные и характе-
ристики   микросхемы  КР1818ВГ93
при Ucc=5V и 12V и токах потреб-
ления 60 и 20 мА :

Емкость нагрузки по выходам,
пФ, не более                100
Максимальная потребляемая
мощность, mВт, не более     500

   Запись информации на ГМД осу-
ществляется  с одинарной или уд-
военной  плотностью. Под одинар-
ной  плотностью  подразумевается
запись  информации  с  частотной
модуляцией, изображенная на рис1


  


   Под  удвоенной плотностью по-
нимается запись информации с мо-
дифицированной  модуляцией (рис.
2 ).
 
   Микросхема обеспечивает рабо-
ту  с  ГМД  размером 3.5',5.25'.
Максимально програмируемое число
дорожек  на  ГМД  -  256. Макси-
мальная скорость обмена информа-
цией при одинарной плотности за-
писи  составляет 250 Кбит/с, при
удвоенной плотности записи - 500
Кбит/с. Тактовая частота внешне-
го  генератора  равна  1 МГц для
ГМД  5.25'. Микросхема выполнена
в  40-выводном  корпусе.  Выводы
33, 38, 39 микросхемы - выводы с
открытым    истоком,   требующие
подключения  к источнику питания
Uсс через резисторы номиналом 10
кОм.



   БЛОК-СХЕМА КОНТРОЛЛЕРА НГМД

   Блок-схема  контроллера  НГМД
показана на рис. 3. Обмен инфор-
мацией с МП происходит по 8-раз-
рядной шине данных DB0-DB7 через
буфер  данных  (БД). Интерфейс с
МП (ИМП) обеспечивает формирова-
ние управляющих сигналов для пе-
редачи  данных и управляющей ин-
формации.

********************************
   Для упрощения распечатки блок
- схемы и ее изучения,она дана в
формате  текстового файла IS-DOS
в корневом директории этого дис-
ка. Файл BSKD.
********************************

   Сигнал  на  входе  CS  (выбор
микросхемы)   разрешает   работу
микросхемы с МП. Входы R (чтени-
е)  и  W  (запись)  обеспечивают
чтение и запись информации из МП
в 8-разрядный внутренний регистр
контроллера , номер которого оп-
ределяется информацией на входах
A0 , A1.
   Назначение   внутренних   ре-
гистров БИС, выбираемых с помощ-
ью  адресных  сигналов  А0,  А1,
следующее:
   Регистр   данных   (РгД)  ис-
пользуется  для  хранения данных
во время операций чтения и запи-
си  на  диск. При выполнения ко-
манды  "Поиск"  РД  хранит номер
требуемой дорожки.
   Регистр  сдвига (РгСД) прини-
мает  со  входа RAWR при наличии
синхроимпульсов  на  входе  RCLK
считанные   с  диска  последова-
тельные данные и передает приня-
тый  байт  в  РД.  При записи на
диск РСД принимает информацию из
РД  и выдает данные через БУД на
выход WD.
   Регистр сектора (РгСК) - слу-
жит  для  хранения  информации о
номере  считываемого или записы-
ваемого сектора.
   Регистр дорожки (РгДР) служит
для  записи номера требуемой до-
рожки  или хранения информации о
номере дорожки, на которой нахо-
дится  МГ.  Он  увеличивает свое
значение  на 1 при движении МГ к
дорожке  79  и уменьшает его при
движении МГ к дорожке 00.
   Регистр команд (РгКом) хранит
код выполняемой команды и не мо-
жет быть загружен новой командой
пока  не  закончится  выполнение
предыдущей.
   Регистр   состояния  (РгСост)
запоминает   текущее   состояния
различных  функциональных  узлов
микросхемы   и   НГМД.  Функцио-
нальное  назначение каждого раз-
ряда РгСост при выполнении соот-
ветствующих  команд  приведено в
табл.  2.  Указанным ( признакам
соответствует    "Лог.    1"   в
РгСост).  Доступ к регистрам оп-
ределяется   кодом   на   линиях
A0,A1:
 при  01  - чтение и запись РДР,
 при 10 - РСК,
 при 11 - РД.
 При 00 по операции записи уста-
навливается  РК  , а по операции
чтения - РСТ.

   Регистры  дорожки , сектора и
данных  являются двунаправленны-
ми.  Распределение  регистров  в
адресном   пространстве  внешних
устройств  ZX Spectrum  показано
на рис.4.


 

 


   В  дисковом  интерфейсе  есть
одна  особенность  ,  связаная с
теневым положением ПЗУ . К сожа-
лению  это  относится  и  к  ре-
гистрам  микроконтроллера  .  Их
адреса   появляются  в  адресном
пространстве только в момент ра-
боты дисковой системы. Из бейсик
-  системы регистры нeдоступны .
Не  обеспечен также доступ к ним
из ПЗУ дисковой системы.
   Детектор адресной метки (ДАМ)
определяет   индексную  адресную
метку  (ИАМ)  и  адресную  метку
данных  при  операциях  чтения и
записи на диск.
   Формирователь    контрольного
кода   (ФКК)   используется  для
контроля  или регенерации цикли-
ческого контрольного кода (КК) .
   Арифметико  - логический узел
(АЛУ)  содержит последовательный
компаратор  , схему добавления и
вычитания  1  и используется для
модификации  регистров и сравне-
ния с полем идентификатора , за-
писанным  на  диске.
   Устройство   управления  (УУ)
вырабатывает  сигналы нобходимые
для  внутреннего управления бло-
ками микросхемы.
   Блок  управления диском (БУД)
вырабатывает сигналы необходимые
для  управления  работой диска и
передвижением МГ.



СИСТЕМА КОМАНД МИКРОКОНТРОЛЛЕРА.

   Микросхема обеспечивает прием
и  выполнение 11 команд. Все ко-
манды условно разделены на четы-
ре типа (табл. 3).:

   - вспомогательные
   - записи и чтения информации
   - поиск  и  чтения индексного
     поля на ГМД
   - принудительного  прерывания
     Зависимость времени переме-
     щения  МГ  от кодов Ч1,Ч0 и
     состояния  входного сигнала
     TEST.

   Назначение команд микросхемы:

    Команда ВОССТАНОВЛЕНИЕ обес-
печивает  переход  МГ на нулевую
дорожку  ГМД. Если на входе TR00
нет  подтверждения  о  выходе на
нулевую дорожку после выдаче 256
импульсов,   выполнение  команды
прекращается.

    Команда  ПОИСК предпологает,
что  РгДор содержит информацию о
текущем  номере дорожки, а РгД -
требуемой  дорожки.  Перемещение
МГ  выполняется до тех пор, пока
содержимое РгДор не сравняется с
содержимым РгД. Поиск выполняет-
ся при V=1.

    Команда ШАГ обеспечивает вы-
дачу  импульса на перемещение МГ
на  один шаг. Направление перме-
щение при этом не изменяется .

    Команды ШАГ ВПЕРЕД и ШАГ НА-
ЗАД  обеспечивают выдачу сигнала
DIRC (направление перемещения) .

   Команды  типа  2 обеспечивают
считывание   информации   с  ГМД
(рис.4)  и запись ее на ГМД. Пе-
ред вводом этих команд необходи-
мо  в  РгСект  установить  номер
требуемого сектора. Длина секто-
ра задается кодом и записывается
в индексной области при формати-
рования  диска  в соответствии с
информацией ,  приведенной  ниже
(табл.4):