7. БИС КОНТРОЛЛЕРА КР1818ВГ93 ДЛЯ НАКОПИТЕЛЯ НА
ГИБКОМ ДИСКЕ
Микросхема КР1818ВГ93 представляет собой однокристальное
программируемое устройство, предназначенное для управления выводом информации
из ЭВМ на гибкие магнитные диски и вводом информации из НГМД в ЭВМ. БИС
обеспечивает программирование номеров дорожки, сектора и стороны диска, а также
длины сектора, режимов поиска дорожки и установки магнитной головки (МГ) в
исходное положение, режимов чтения или записи информации, скорости
перемещения МГ.
Контроллер КР1818ВГ93 позволяет организовать автоматический контроль
считываемой и записываемой информации по контрольному коду (КК), записанному
в конце индексного и информационного массивов. Индексный массив включает
адресную метку, номер сектора, длинну сектора, номер дорожки и номер стороны
диска. Информационный массив содержит метку и непосредственно данные.
В режиме записи микросхема обеспечивает выдачу сигналов предкомпенсации
записи в зависимости от кодов, представляющих информацию. Вывод информации из
ЭВМ выполняется по сигналу ЗАПРОС ДАННЫХ, формируемому микросхемой, а
считывание определяется сигналами ГОТОВНОСТЬ и ИНДЕКСНЫЙ ИМПУЛЬС,
выдаваемыми аппаратурной логикой НГМД. Технические данные и характеристики
микросхемы КР1818ВГ93 приведены ниже.
7.1. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МИКРОСХЕМЫ
Входное напряжение высокого уровня, В, не менее......................................2.6
Входное напряжение низкого уровня, В, не более.........................................0.8
Минимальное входное напряжение низкого уровня, В..................................0.5
Выходное напряжение высокого уровня, В, не менее....................................2.8
Выходное напряжение низкого уровня, В, не более......................................0.45
Выходной ток высокого уровня, мА, не более................................................0.15
Выходной ток низкого уровня, мА, не более..................................................1.9
Емкость нагрузки по выходам, пФ, не более..................................................100
Максимальная потребляемая мощность, мВт, не более.................................500
Амплитудное значение напряжений пульсации питания, мВ, не более.......50
7.2. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ БИС.
Обмен информацией с ЭВМ происходит по 8-разрядной двунаправленной шине
данных. Запись информации на ГМД осуществляется с одинарной или удвоенной
плотностью. Под одинарной плотностью подразумевается запись информации с
частотной модуляцией, а под удвоенной - запись информации с модифицированной
модуляцией. Микросхема обеспечивает работу с ГМД размером 133 или 203мм (по
длинне стороны конверта). Максимальное программируемое число дорожек на ГМД -
256. Максимальная скорость обмена информацией при одинарной плотности
записи составляет 250кбит/с, при удвоенной плотности
записи - 500кбит/с. Тактовая частота внешнего генератора равна 1МГц для ГМД
размером 133мм и 2МГц для ГМД размером 203мм. Микросхема выполнена в 40-
выводном корпусе типа 2123.40-2. Назначение выводов БИС КР1818ВГ93 показано в
табл. 5. Выводы 33, 38, 39 микросхемы - выводы с открытым истоком, требующие
подключения к источнику питания Ucc через резисторы номиналом ЮкОм±Ю%.
Назначение внутренних регистров БИС, выбираемых с помощью адресных сигналов
АО, А1 - следующее:
-регистр данных (РгД) и регистр сдвиговый (РгСдв) - для приема, хранения и
преобразования данных;
-регистр сектора (РгСект) - для хранения информации о номере считываемого
(записываемого) сектора;
-регистр дорожки (РгДор) - для записи номера требуемой дорожки или хранения
информации о номере дорожки, на которой находится МГ;
-регистр команд (РгКом) - для записи текущей выполняемой команды;
-регистр состояния (РгСост) - для определения текущего состояния различных
функциональных узлов микросхемы и НГМД.
Функциональное назначение каждого разряда РгСост при выполнении
соответствующих команд приведено в табл. 6 (указанным признакам соответствует
"Лог.1" в РгСост).
Микросхема обеспечивает прием и выполнение 11 команд. Все команды условно
разделены на четыре типа: вспомогательные, записи и чтения информации, поиска и
чтения индексного поля на ГМД, принудительного прерывания (табл. 7). Зависимость
времени перемещения МГ от кодов 41, 40 и состояния входного сигнала TEST
показана в табл. 8.
Команда ВОССТАНОВЛЕНИЕ обеспечивает переход МГ на нулевую дорожку
ГМД. Если на входе TRO0 нет подтверждения о выходе на нулевую дорожку после
выдачи 256 импульсов, выполнение команды прекращается.
Команда ПОИСК предполагает, 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 выполняется
при V=l.
Команда ШАГ обеспечивает выдачу импульса на перемещение МГ на один шаг.
Направление перемещения при этом не изменяется.
Команды ШАГ ВПЕРЕД и ШАГ НАЗАД обеспечивают выдачу сигнала DIRC
(направление перемещения).
Команды типа 2 обеспечивают считывание информации с ГМД и запись ее на
ГМД. Перед вводом этих команд необходимо в РгСект установить номер требуемого
сектора. Длинна сектора задается кодом и записывается в индексной области при
форм атировании диска в соответствии с выводом, приведенным ниже.
По командам типа 2 выполняется запись или чтение требуемого сектора по
заданным номерам стороны, сектора и дорожки ГМД с проверкой индексной
адресной метки (ИАМ) и (КК). Признаки команд этого типа соответственно
обозначаются (см. табл. 7):
М - код, указывающий на обращение к одному (m=0) или нескольким (m=1)
секторам. При m=0 после записи (считывания) одного сектора работа прекращается.
При m=1 после окончания работы с первым сектором в РгСект прибавляется 1 и
начинается обработка следующего сектора. Эта операция продолжается до тех пор,
пока не будет обработан самый последний сектор на данной дорожке;
S - код, определяющий номер стороны диска (0 или 1);
Е - код, указывающий на выполнение задержки продолжительностью 15мс для
установки МГ в рабочее положение после сигнала HLD (при Е=0 задержки нет);
С - код, указывающий на необходимость проверки номера стороны ГМД в
процессе идентификации индексной области (при С=0 номер стороны диска не
проверяется);
АО - код, используемый для выбора одного из двух возможных байт признака
защиты данных для записи в области ИАМ (при а0=1 записывается байт F8, указывая,
что данные могут стираться; при а0=0 записывается байт FB, указывая, что область
данных сохраняется).
Контрольный код представлен в виде двух байт и вычисляется как циклическая
сумма полинома:
А = ХЛ15 + Хл12 + Хл5 + 1.
Команда ЧТЕНИЕ СЕКТОРА выполняется, когда идентифицированы номера
дорожки, сектора и КК. Адресная метка данных должна быть установлена через 30
байт для одинарной и через 43 байта для двойной плотности записи после КК
индексной области. Если ИАМ не найдена, вырабатывается признак МАССИВ
ЧТЕНИЯ НЕ НАЙДЕН, который выдается в РгСост. После прохождения адресной
метки байты данных вводятся в РгСдв и передаются РгД. Каждый байт
сопровождается сигналом DRQ ГОТОВНОСТЬ ДАННЫХ. РгД должен быть считан
до приема следующего байта. Если следующий байт не считан, записывается
следующий, а в РгСост записывается признак ПОТЕРЯ ДАННЫХ.
В конце считывания массива данных КК должен совпадать с генерируемым в
микросхеме. Если они не совпадают, выставляется бит Ошибка КК в РгСост и
прекращается выполнение команды даже при m=1.
Команда ЗАПИСЬ СЕКТОРА выполняется подобно команде ЧТЕНИЕ
СЕКТОРА в части анализа индексного массива, определения номера дорожки,
стороны диска, длинны сектора и вычисления КК. Сигнал DRQ генерируется,
запрашивая первый байт данных, который должен быть записан на ГМД. Затем
микросхема вычисляет 11 байт при одинарной (22 байта при двойной) плотности
записи для обеспечения пробела между индексной областью и данными. С момента
прохождения 11 или 22 байт (если первый запрос сигнала DRQ обслужен и данные
записаны в РгД) выдается строб записи WSTB и 6 байт нулей для одинарной (12 байт
для двойной) плотности записываются на диск. Это соответствует записи
пробела, а затем записывается ИАМ. Байт признака данных может быть или FB (без
стирания данных) или F8 (со стиранием) в соответствии с кодом а0.
При записи данных на ГМД каждый байт заносится в РгД, передается в РгСдв и
затем на диск. Сигнал DRQ вырабатывается для ЭВМ на каждый последующий байт
данных. Если DRQ не обслужен, вырабатывается сигнал ПОТЕРЯ ДАННЫХ в
разряде S1 РгСост, а на диске записывается байт нулей. После записи данных
записывается КК в виде двух байт, генерируемых микросхемой, затем один байт FF, и
устанавливается низкий уровень сигнала WSTB.
Команды типа 3 предназначены для поиска информации на диске или записи
информации (форматирование диска). Структура кода содержит один бит признака,
определяющего необходимость включения задержки 15мс после сигнала HLD, как и
при выполнении команд типа 2.
Команда ЧТЕНИЕ АДРЕСА выполняется при установке МГ в рабочее
положение (HLD=1). В бит состояния Занято записывается 1. Последовательно
считываются 6 байт индексной области, включая КК, и передаются на шину данных в
сопровождении сигнала DRQ. КК считывается и передается на шину данных,
микросхема проверяет его, если КК не совпадает, выдается бит состояния Ошибка КК
и продолжается выполнение команды чтения. При выполнении этой команды
содержимое РгДор пересылается в РгСект и запоминается. По окончании выполнения
команды генерируется сигнал INTRQ и очищается бит состояния Занято.
Команда ЧТЕНИЕ ДОРОЖКИ обеспечивает чтение всей информации, включая
индексный массив, контрольные коды, пробелы и массив данных, и передачу ее в
ЭВМ. В процессе чтения не выдается строб чтения и не выполняется проверка кода
КК, что позволяет использовать данную команду в диагностических целях.
Команда ЗАПИСЬ ДОРОЖКИ предназначена для разметки ГМД. Информация в
ЭВМ для этой процедуры должна содержать все пробелы и индексные метки. Любая
последовательность данных, имеющаяся в ЭВМ, записывается. Если появляются
байты F5...FE, то они интерпретируются как адресные метки данных. Контрольный
код генерируется в момент передачи байтов F8...FE из РгД в РгСдв в режиме ЧМ или
при появлении байта F5 в режиме МЧМ. При появлении кода F7 КК записывается
двумя байтами. Таким образом, байты F5...FE не должны записываться в местах
пробелов, области данных или индексных массивах.
Команда типа 4 ПРИНУДИТЕЛЬНОЕ ПРЕРЫВАНИЕ задается для завершения
какой-либо выполняемой команды. В отличие от других команд она может быть
записана в РгКом в любой момент времени.
Однако, исполнение команды может определяться состоянием младших битов
J0..J3. Если биты J0...J3 находятся в состоянии 0, прекращается выполнение текущей
команды и сигнал INTRQ не вырабатывается. При J0=1 прерывание выполняется
после перехода сигнала CPRDY из низкого уровня в высокий. J1=1 определяет
прерывание по приходу индексного импульса JP. J3=l обеспечивает немедленное
прерывание выполняемой команды. После выполнения этих условий вырабатывается
сигнал INTRQ.
Каждый служебный байт (табл. 9) может быть размещен в индексной области в
соответствии с форматом массива. Байт FC определяет индексную метку, которая
ставится перед первым индексным массивом. FE - адресную метку индексных
данных, которая записывается в начале индексного массива. F7 - код, который
указывает на необходимость записи результата вычислений двух байтов КК.
В табл. 10 и 11 приведены примерные форматы массивов данных, записываемых
на ГМД соответственно с одинарной и удвоенной плотностью. При записи отдельных
служебных кодов с ЧМ часть синхросигналов опускается. При этом наличие сигналов
S определяется кодом CLK, приведенным в табл. 10.
УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ!
За последние годы значительно вырос парк домашних компьютеров. Это
всевозможные модели "SPECTRUM", "Поиск", ЕС-1841, "ROBOTRON", IBM и т.д.
При этом основу домашних компьютеров конечно же составляют компьютеры
"SPECTRUM". Большинство компьютеров содержат в своем составе накопитель на
гибких магнитных дисках - дисковод. Самыми распространенными в домашних
компьютерах являются дисководы емкостью 720кб. Без преувеличения можно
сказать, что таких дисководов в эксплуатации находится сотни тысяч единиц.
При эксплуатации дисководов пользователь часто сталкивается с различными
проблемами: обслуживание накопителя, юстировка головок, чистка головок, ремонт.
Далеко не всегда пользователь находит помощь на заводе изготовителе, в
u u и 1 с» Т X
гарантийной мастерской или на фирме, продавшей компьютер. И тогда на помощь
могут прийти собственные силы и данная книга.
Вывод Обозначение Выполняемая операция
38 DRQ Выходной сигнал в режиме чтения указывает, что регистр
данных содержит информацию для передачи. В режиме
записи сигнал DRQ указывает на готовность приема
информации с шины данных. Этот сигнал
устанавливается в состояние низкого уровня, если данные
считаны в ЭВМ или записаны из ЭВМ в регистр данных
39 JNTRQ ГОТОВНОСТЬ МИКРОСХЕМЫ. На этом выходе
устанавливается напряжение высокого уровня, если
выполняется какая-либо команда, и напряжение низкого
уровня, если микросхема выполнила команду или считан
регистр состояния
40 Ucc2 Источник питания +12V
Таблица 6. НАЗНАЧЕНИЕ БИТОВ РЕГИСТРА СОСТОЯНИЯ_
Разряд Выполняемая команда
Вспомога- Чтение Чтение Чтение Запись Запись
__тельная__адреса__сектора дорожки сектора__дорожки
7__Разряд, указывающий на готовность НГМД_
Защита
6 0 0 0 Защита записи
__записи_____
Загрузка Запись со
5 , 0 0 Ошибка записи
__М!___стиранием____
Ошибка Массив не
4 Массив не найден 0 „ 0
__поиска___найден__
Ошибка в
3 Ошибка в контрольном коде 0 контроль- 0
_____ном коде__
МГ в
2 исходном ПОТЕРЯ ДАННЫХ
__состоянии__
1 Индексный ЗАПРОС ДАННЫХ
импульс
0 ЗАНЯТО (идет выполнение команды)
