Н. Л. Прохоров, И. Я. Ландау
микроэвм см-1800 и ее программное обеспечение
МикроЭВМ СМ-1800 применяется на предприятиях
с непрерывным и дискретным характером производства
в металлургической, тракторной и автомобильной, энер-
гетической и нефтегазовой отраслях промышленно-
сти, на предприятиях подъемно-транспортного машино-
строения, в учреждениях Госплана.
СМ-1800 представляет собой 8-разрядную универ-
сальную микроЭВМ, построенную на базе микропроцес-
сора "КР580ИК80А. Она предназначена для управле-
ния производственными процессами и агрегатами, ав-
томатизации лабораторных измерений и экспериментов,
научных приборов, подготовки, обработки текстовой и
табличной информации и выполнения вычислительных
Основные технические характеристики
Разрядность..... , 8 бит
Время выполнения команд . . от 2 до 8.5 мю
Максимальный объем памяти 64 Кбайт
Число уровней прерывания ... 8
Максимальное количество адресуе-
мых портов:
ввода........256
вывода ........256
Внешние устройства СМ-1800
Накопитель на гибких магнитных
дисках РЬХ45Д5.....2 дискеты.ем-
костью по
256 Кбайт
Алфавитно-цифровой дисплей . ВТА-2000—30
Устройство для ввода-вывода перфо-
ленты ........СМ-6204
Кроме базового комплекта СМ-1800, есть ряд уст-
ройств для подключения машины к линиям связи,
объектам управления и т. д. (см. Приложение).
С точки зрения структуры вычислительного комплек-
са СМ-1800 относится к машинам с магистральной ар-
хитектурой, как и почти все современные мини- и мик-
роЭВМ (см. рисунок).
Внутрисистемный интерфейс
Устройства связаны общей магистралью связи. Си-
стемный интерфейс И-41 — высокопроизводительная
асинхронная магистраль с временем цикла 200 не. Она
имеет 20 линий передачи адреса и 16 линий передачи
данных, что позволяет прямо адресовать до 1 МБайт
памяти и до 8 К (К= 1024) устройств (портов) ввода-
вывода (4 К портов ввода и 4 К портов вывода) и пе-
редавать как одно-, так и двухбайтные слова. Это
обеспечивает возможность дальнейшего развития ха-
рактеристик СМ-1800.
Интерфейс И-41 позволяет подключать устройства,
работающие в режиме прямого и программно-управляе-
мого доступа к оперативной памяти.
К магистрали можно одновременно подключить до
8 активных устройств (задатчиков). Это позволяет соз-
давать на базе серийных модулей СМ-1800 мультипро-
цессорные комплексы и таким образом использовать не-
сколькими процессорами общие память и внешние уст-
ройства.
Конструктивное исполнение и состав
оборудования
СМ-1800 — это' агрегагированная система, вклю-
чающая в себя набор модулей различного назначения.
-Каждый модуль представляет собой функционально за-
конченное устройство и состоит из одной или двух пе-
чатных плат, вставляемых в монтажный блок. Монтаж-
ный блок — основной конструктивный элемент СМ-1800
— имеет размеры 254X255X241 мм и разъемы для ус-
тановки 10 печатных плат, связанные линиями магист-
рали И-41.
Монтажный блок либо встраивается в конструкцию
объекта управления, либо размещается в стандартном
автономном комплексном блоке (АКБ) СМ ЭВМ. АКБ
имеет приборное исполнение (483 X 267 X 770 мм) и
встраиваемое (483X267X783,5 мм) в стандартную стой-
ку или тумбу. В АКБ размещаются два монтажных
блока СМ-1800, вентиляторы и источники питания. Если
необходимый комплект СМ-1800 состоит из нескольких
АКБ, то они соединяются специальными модулями рас-
ширения интерфейса.
Минимальный комплект СМ-1800 (базовая ЭВМ)
состоит из модулей центрального процессора
СМ-1800.2201 и системного контроля СМ-1800.2202.
В зависимости от назначения базовая ЭВМ имеет: кар-
касное исполнение — для встраивания в объект управ-
ления (СМ-1801) — один монтажный блок с модуля-
ми системного контроля и центрального процессора;
приборное — АКБ с теми же модулями (СМ-1802) и
встраиваемое в стойку СМ ЭВМ (СМ-1803) — тоже
АКБ.
Модуль центрального процессора состоит из двух
печатных плат и содержит микропроцессор, схемы соп-
ряжения с И-41, а также внутреннюю память: постоян-
ную (2 Кбайт) и оперативную (1 Кбайт).
Модуль системного контроля выполнен на одной пе-
чатной плате и предназначен для арбитража запросов
по магистрали, сопряжения с панелью управления и ря-
да других функций.
Минимальный комплект СМ-1800 может быть рас-
ширен модулями универсального назначения, а также
модулями связи с управляемым объектом (УСО).
К первой группе относятся модули оперативной
памяти емкостью 64 КБайт (СМ-1800.3502) и постоян-
ной памяти емкостью 4 КБайт (СМ-1800.3701), таймера
(СМ-1800.2001) и многорежимного таймера
(СМ-1800.2004), связи с устройствами ввода-вывода,
подключаемыми к параллельному (СМ-1800.7001) и по-
следовательному (СМ-1800.7002) интерфейсам и др.
Ко второй группе относятся модули ввода и выво-
да дискретных (СМ-1800.9302, СМ-1800.9303), аналого-
вых (СМ-1800.9201, СМ-1800.9204, СМ-1800.9202) и чис-
ло-импульсных (СМ-1800.9304) сигналов и другие.
Благодаря модульной конструкции СМ-1800 и стан-
дарту на интерфейс И-41 можно по желанию пользо-
вателя компоновать в комплексе любой набор модулей:
(фиксировано местоположение только модулей цент-
рального процессора и системного контроля, остальные
могут размещаться в свободных посадочных местах).
Программное обеспечение
Программное обеспечение (ПО) СМ-1800 включает в
себя несколько операционных систем (ОС), ориентиро-
ванных на различные применения машины, и пакеты
прикладных программ. Системный монитор (ядро всех
ОС) записан в постоянной памяти процессорного моду-
ля. Он включает программы управления накопителем
на магнитных дисках (НМД), системной консолью и
начальной загрузкой ОС. При нажатии на панели уп-
равления СМ-1800 клавиши «сброс» программа началь-
ной загрузки загружает с НГМД монитор (суперви-
зор) ОС и передает ему управление.
В состав ПО СМ-1800 входят следующие операци-
онные системы: СПО СМ-1800, ОС 1800, БРС РВ
СМ-1800, мое РВ-1800, ДОС 1800.
СПО СМ-1800 — простейшая из операционных си-,
стем. Она состоит из транслирующей системы (ассемб-
лер, компилятор с языка ПЛ/М, интерпретатор языка
Бейсик), редактора текста программы, отладчика и ря-
да сервисных программ.
СПО СМ-1800 чрезвычайно просто изучить и ис-
пользовать; все ее компоненты хранятся на системной
дискете. Система обеспечивает редактирование, транс-
ляцию, отладку и- выполнение программ в диалоговом
режиме и является инструментальной системой при
подготовке прикладных программ реального масштаба
времени для БРС РВ СМ-1800.
ОС 1800 — однопрограммная система, ориентирован-
ная в основном на диалоговый режим работы, хотя за-
пуском косвенного командного файла дает возможность
и пакетной обработки. ОС совместима с наиболее рас-
пространенной (для микроЭВМ класса СМ-1800) ОС
СР/М-80. Транслирующая система ОС 1800 включает
в себя макроассемблер и компиляторы с языков
ФОРТРАН-4, Бейсик, МИБОЛ (подмножество КОБОЛа)
и ПЛ/М. В 1984 г. в состав транслирующей системы
будет включен компилятор с языка Паскаль. В состав
' вспомогательных и сервисных программ ОС 1800 вхо-
дят: система управления файлами, редактор, диалого-
вый отладчик, программы обслуживания библиотек,
программа преобразования файлов из формата СПО
СМ-1800 в формат ОС 1800 и ряд других
Система предназначена для использования в учет-
но-экономических и информационно-справочных систе-
мах небольшого объема; выполнения научно-техничес-
ких расчетов и редактирования текстов.
Логически ОС 1800 делится на транслирующую си-
стему и управляющие, сервисные и вспомогательные
программы.
Управляющие программы ОС 1800 включают прв-
цессор консольных команд и систему управления вво-
дом-выводом; последняя состоит из систем физического
и логического ввода-вывода — соответственно СФВВ и
СЛВВ.
СФВВ содержит программы управления реальными
(физическими) внешними устройствами комплекса
(драйверы устройств) и является единственной рези-
дентной в оперативной памяти частью ОС 1800. Обла-
сти ОЗУ, занятые остальными компонентами, могут
при необходимости перекрываться пользовательскими
программами, а затем снова загружаться в память.
СЛВВ обеспечивает для прикладных программ логи-
ческий уровень доступа к внешним устройствам, давая
тем самым возможность разрабатывать программы, не
зависящие от конкретных характеристик устройств.
СЛВВ — аппаратно-независимый компонент ОС 1800,
поскольку работает с внешними устройствами через об-
ращения к СФВВ.
Структура ОС 1800 быстро адаптируется при появ-
лении новых внешних устройств в составе УКВ
СМ-1800. Возможна постановка ОС 1800 на другие
ЭВМ (на базе микропроцессоров КР580ИК80 и
КР580ИК80А).
Процессор консольных команд (ПКК) в диалоговом
режиме интерпретирует командные строки, вводимые
пользователем с системной консоли (алфавитно-цифро-
вого дисплея), связывая таким образом, оператора с
другими компонентами ОС 1800. В пакетном режиме с
помощью специальной программы записанный на дис-
кете косвенный командный файл, состоящий из заранее
подготовленных командных строк, передается в ПКК.
Структура командной строки очень проста: имя дис-
ка, идентификатор файла, параметры.
Файл, на который ссылается командная строка, за-
гружается в память, начиная с адреса 100; на его на-
чало передается управление. Естественно, предполага-
ется, что указанный в командной строке файл содер-
жит подготовленную компоновщиком программу в ма-
шинных кодах, иначе ПКК выдает на консоль сообще-
ние об ошибке.
Операционные мультипрограммные системы реаль-
ного масштаба времени БРС РВ СМ-1800 и МОС РВ
СМ-1800 используются в АСУ ТП, АСНИ, применяются
в специальных микропроцессорных приборах и устрой-
ствах на базе СМ-1800, в интеллектуальных УСО на ба-
зе СМ-1800. Они включают в себя драйверы модулей,
связи с объектом управления, входящих в состав
СМ-1800, обеспечивают работу с таймером, обслужива-
ние прерываний, синхронизацию и обмен данными меж-
ду отдельными задачами.
БРС РВ СМ-1800 — полностью ОЗУ-резидентная
система, более проста и может использоваться на ком-
плексах без НГМД и средств связи с оператором, в том
числе на встроенных в управляемые объекты комплек-
сах СМ-1800.
МОС РВ СМ-1800 совместима с БРС РВ СМ-1800
для прикладных программ и обеспечивает возможность
работы с НМД, загрузки системы по линии связи, под-
держивает межмашинный обмен в многомашинных ком-
плексах на базе СМ-1800. Она включает средства рабо-
ты одновременно с несколькими терминалами. В МОС
РВ СМ-1800 возможна отладка прикладных программ
БРС РВ СМ-1800 и МОС РВ СМ-1800 — исполни-
тельные ОС. Прикладные программы для них готовят-
ся с помощью инструментальных систем. Для МОС РВ
СМ-1800 инструментальной системой является
ДОС 1800; по своим возможностям она аналогична
ОС 1800 и рключает в себя макроассемблер, интерпре-
татор языка Бейсик и компиляторы для языков
ПЛ/М и ФОРТРАН РВ (расширение ФОРТРАН-4 для
задач реального масштаба времени).
В состав пакетов прикладных программ (ППП)
СМ-1800 входят: ППП «Текст», ППП «ПД», система
«Экономика», библиотека стандартных программ
БСП 1800.
ППП «Текст» предназначен для ввода, редактирова-
ния, хранения и печати деловой корреспонденции, тех-
нической документации, отчетных форм (можно рабо-
К модулям связи с удаленными ЭВМ, терминалами
и другими устройствами относятся модули:
— выхода на последовательный интерфейс (ИРПС)
СМ-1800.7002;
— выхода на параллельный интерфейс (ИРПР)
СМ-1800.7001;.
— сопряжения с дисплеем СМ-1800.8503;
— сопряжения с модемом СМ-1800.8501;
— модем 600/19200.
Модуль ИРПС связывает микроЭВМ двумя двух-
проводными линиями (до 500 м) с удаленными терми-
налами в дуплексном режиме по асинхронному после-
довательному интерфейсу («токовая петля») с регули-
руемой скоростью передачи данных (от 50 до 9600 бод).
Модуль ИРПР подключает к микроЭВМ на рас-
стоянии до 15 м видеотерминал типа ВТА-2000—30, пе-
чатающее устройство DZM-180 или DARO-1156, перфо-
ленточную станцию СМ-6204.
У модуля сопряжения с дисплеем характеристики те
же, что и у модуля ИРПС, однако он работает с тер-
миналами, использующими и интерфейс «токовая пет-
ля», и двухполярный токовый интерфейс (например,
дисплей ЕС 7168).
Модуль сопряжения с синхронным и асинхронны»
модемом предназначен для выхода на стык С2 и рабо-
ты в асинхронном и синхронном режимах со скоростью-
передачи данных от 50 до 19200 бод.
Модем 600/19200 предназначен для работы с син-
хронным или асинхронным каналом связи и передач»
данных на расстояние от 3 км (при 19200 бод) до 30 км
(при 600 бод). Он подключается к системной магистра-
ли СМ-1800.
К модулям УСО относятся модули:
— ввода дискретных сигналов СМ-1800.9301 (8 вход-
ных каналов) и СМ-1800.9302 (16 входных каналов);
— вывода дискретных сигналов СМ-1800.9303 (8 ка-
налов) и CM-1800.970I (4 канала с коммутируемым
током доЗ А);
— ввода аналоговых сигналов СМ-1800.9201 (16 ка-
налов) и СМ-1800.9204 (32 канала);
— вывода аналоговых сигналов СМ-1800.9202 и ряд
других модулей;
— ввода число-импульсных сигналов СМ-1800.9304-
(2 канала).
тать с документами — лист All—и вдвое большего
формата). Информация вводится с клавиатуры алфа-
витно-цифрового дисплея и заносится на НГМД стра-
ницами размером 78 строк по 80 символов; на одной
дискете размещается 75 таких страниц. До ввода, в
процессе ввода и редактирования данных можно ме-
нять поля табуляции.
Средства редактирования ППП «Текст» позволяют
вызывать документ (или отдельные его страницы), вы-
полнять вставки и изменения (в том числе — с поис-
ком, изменением и вставкой нужной группы символов
по всему тексту документа), компоновать новые доку-
менты из имеющихся на дискете, изменять формат до-
кумента для печати и перемещать столбцы в таблицах.
ППП «ПД» (подготовка данных) — простейшая
информационно-поисковая система — вводит данные
(документы) с терминала по заданным пользователем
форматам. Введенные и хранимые на нескольких дис-
кетах в архиве документы можно редактировать и
выводить на терминал или печать. Средствами ППП
«ПД» можно находить отдельные поля (или группы по-
лей) документа по их имени и значению занесенной в
них информации; статистически обрабатывать храня-
щиеся в архиве данные и получать итоговые суммы по
группам полей документа.
ППП «Текст» и «ПД» не требуют от оператора ни-
каких знаний в области программирования и вычисли-
тельной техники. Для использования их требуется ком-
плекс СМ-1800 (64 Кбайт памяти), НГМД, алфавит-
но-цифровой дисплей и печатающее устройство. Они ра-
ботают под управлением СПО СМ-1800.
Система «Экономика» включает в себя несколько
подсистем с функциями, аналогичными ППП «Текст» и
«ПД» и может использоваться на комплексе СМ-1800
такого же состава, однако применима и для многотер-
минальных комплексов (до 4 алфавитно-цифровых дис-
плеев и НГМД).
БСП 1800 состоит из ряда подпрограмм для выпол-
нения арифметических действий над десятичными и
действительными числами, вычисления элементарных
функций, простейших статистических операций; ПИД-
регуляторов и других. Подпрограммы могут вызывать-
ся на макроассемблере, ПЛ/М и ФОРТРАНе и пред-
назначены для использования в прикладных програм-
мах для МОС РВ СМ-1800.
Приложение
. Приведем характеристики двух групп дополнитель-
ных модулей.
НА КНИЖНОЙ ПОЛКЕ
Р о м а н о в Ф.. И., Ш а х н о в В. А.
Конструкционные системы микро-
ЭВМ. — М.: Радио и связь, 1983,
8,5 л, (Б-ка конструктора радиоэлек-
тронной аппаратуры), 45 к.
Рассмотрены конструкционные си-
стемы средств вычислительной тех-
ники и микроЭВМ, применяемых в
СССР и за рубежом. Уделено вни-
мание международной стандартиза-
ции кЬнструкций. Освещены вопросы
компоновки, монтажа и теплового ре-
жима. Приведены примеры конструк-
тивно-технических решений микро-
ЭВМ. Отмечено влияние применения
микросхем повышенной степени ин-
теграции на структуру конструкцион-
ной системы. < Рассмотрены вопросы
дизайна микроЭВМ.
Ланцов А. Л., Зворы-
кин Л. Н., Осипов И. Ф. Циф-
ровые устройства на комплементар-
ных МДП интегральных микросхе-
мах. — М.: Радио и связь, 1983,
16 л., 1 р.
Рассматриваются структура, тех-
нология изготовления и основные па-
раметры комплементарных МДП ин-
тегральных микросхем (КМДП ИС).
Приводятся нетрадиционные методы
синтеза комбинационных схем,
ориентированные на использование
мультиплексоров и запоминающих
устройств. Освещаются вопросы по-
строения арифметических и аналого-
цифровых устройств, устройств уп-
равления и особенности построения
интерфейсных устройств на основе
КМДП ИС. Даются рекомендации по
применению таких ИС в составе ра-
диоэлектронной аппаратуры.
Статья поступила 18 апреля 1984 г-
Микроэлектроника и полупровод-
никовые приборы: Сб. статей. :
Вып. 8/Под ред. А. А. Васенкова,
Я. А. Федотова. — М.: Радио и
связь, 1983, 17 л., 1 р.
В сборнике публикуются статья
по следующим вопросам: физические
основы микроэлектроники, микропро- j
цессоры, интегральные, гибридные и j
пленочные микросхемы, основы тех-
нологии ИС, оптоэлектроника, новые
направления микроэлектроники. Ос-
новная часть выпуска посвящена1
рассмотрению современных представ-1
лений и тенденций развития полу-
проводниковых запоминающих уст-
ройств, устройств памяти на цилин-
дрических магнитных доменах; ре-
зультатам исследования свойств дис-
кретных полупроводниковых прибо-
ров.
