Электроника МС 0515: различия между версиями

Материал из Emuverse
Нет описания правки
Строка 201: Строка 201:


== Ссылки ==
== Ссылки ==
* [https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%9C%D0%A1_0515 Электроника МС 0515 в Википедии]
* [http://zx-pk.ru/threads/15146-ms-0515.html Тема «МС-0515» на zx-pk.ru]
* [http://zx-pk.ru/threads/15146-ms-0515.html Тема «МС-0515» на zx-pk.ru]
* [http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/dec/pdp11/t11/T11_UsersMan.pdf] — описание процессора T11, оригинала КР1807ВМ1
* [http://bitsavers.trailing-edge.com/pdf/dec/pdp11/t11/T11_UsersMan.pdf] — описание процессора T11, оригинала КР1807ВМ1

Версия от 13:58, 20 мая 2017

Этот документ создан для Emuverse и распространяется на условиях лицензии CC-BY-SA-3.0.

Электроника МС0515 — советский компьютер.

Процессор

КР1807ВМ1

Регистр режима в битах 13-15 имеет 1 1 1, что задаёт адрес старта — 172000 и адрес рестарта 172004.

Прерывания

 IRQ  CPx  Pri Vec  Device
─────────────────────────────────
 11   LHLL  6  100  timer
  9   LHHL  6  110  serial RX
  8   LHHH  6  114  serial TX
  5   HLHL  5  130  7004 keyboard
  3   HHLL  4  060  7007 keyboard
  2   HHLH  4  064  vblank

Кроме того, есть ряд зарезервированных векторов прерываний:

 Vec  Описание
─────────────────────────────────
 000  Устройство вызвало прерывание, но не установило адрес вектора
 004  Недопустимый режим для команд JMP / JSR
 010  Недопустимая/зарезервированная инструкция
 014  Инструкция BPT или установлен бит T
 020  Инструкция IOT
 024  Сбой питания
 030  Инструкция EMT
 034  Инструкция TRAP

Регистры

  177400  Регистр диспетчера памяти
 ┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
 │15│14 13 12│11 10  9│ 8│ 7  6│ 5  4  3│ 2  1  0│
 └──┴──┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┘
         │  │  │  │  │  │  │  └──┴──┴──┴──┴──┴──┴─ Выбор ОЗУ: 1 - осн., 0 - доп.
 ИРПР-М ─┴──┘  │  │  │  └───── Прерывание от монитора
               │  │  └──────── Прерывание от таймера
               ├──┤--------└─ Включение ВОЗУ в основную память: 1 - включено
               0  0 - 000000-037777
               0  1 - 040000-077777
               1  x - 100000-137777
  177600  Системный регистр A
 ┌--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
 │15                    8│ 7  6│ 5  4  3│ 2  1  0│
 └--┴--┴--┴--┴--┴--┴--┴--└─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┘
               Выбор ПЗУ ──┘  │  │  │  └──│──┴──┴─ Выбор привода НГМД
              Запись на НМЛ ──┘  │  │     └─────── Двигатель НГМД вкл/выкл
               Светодиоды 2 и 1 ─┴──┘         
  177602  Системный регистр B
 ┌--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
 │15                    8│ 7  6│ 5  4  3│ 2  1  0│
 └--┴--┴--┴--┴--┴--┴--┴--└─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┘
              Чтение НМЛ ──┘  │  │  │  │  │  │  └─ INTR НГМД
                      ИРПР-М ─┴──┘  │  │  │  └──── DRQ НГМД
                                    ├──┤  └─────── Готовность НГМД: 0 - готов 
                   Кадровая частота 0  0 - 50 Гц
                                    0  1 - 72 Гц
                                    1  x - 60 Гц
  177604  Системный регистр C
 ┌--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
 │15                    8│ 7  6│ 5  4  3│ 2  1  0│
 └--┴--┴--┴--┴--┴--┴--┴--└─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┘
            Таймер звука ──┘  │  │  │  │  └──┴──┴─ Цвет бордюра
            Звук вкл/выкл ────┘  │  │  │  
            Тон звука ───────────┘  │  └─ Разрешение экрана 0 - среднее, 1 - высокое
                      Светодиод 3 ──┘

Контроллер НГМД

Системные регистры имеют ряд флагов, отвечающих за работу НГМД:

  177600  Системный регистр A
 ┌--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
 │15                    8│ 7  6│ 5  4  3│ 2  1  0│ Номер   Название
 └--┴--┴--┴--┴--┴--┴--┴--└──┴──┴──┴──┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┘ привода устройства
                                       │  │  └──┴─ физич.  логическое
                  Поверхность НГМД ────┘  │  0  0     0     DZ0 (низ), DZ2 (верх)
                    0 - низ 1 - верх      │  0  1     1     DZ1 (низ), DZ3 (верх)
                  Двигатель НГМД включен ─┘  1  0     2
                    0 - вкл. 1 - выкл.       1  1     3

  177602  Системный регистр B
 ┌--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐
 │15                    8│ 7  6│ 5  4  3│ 2  1  0│
 └--┴--┴--┴--┴--┴--┴--┴--└──┴──┴──┴──┴──┴─┬┴─┬┴─┬┘
                                          │  │  └─ INTR НГМД
                                          │  └──── DRQ НГМД
                                          └─────── Готовность НГМД: 0 - готов 

Сам контроллер построен на КР1818ВГ93 (аналог WD1793).

Регистры контроллера НГМД (8-разрядные):

  • 177640 (чтение) — регистр состояния
  • 177640 (запись) — регистр команд
  • 177642 — регистр дорожки
  • 177644 — регистр сектора
  • 177646 — регистр данных
  177640 (чтение)  Регистр состояния
                 ┌───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┬───────┐   
                 │   7       6   │   5       4       3   │   2       1       0   │   
    Команда      └───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┴───────┘   
  Тип I          │  Not    Write    Head    Seek    CRC   Track 0  Index    Busy │
                 │ ready  protect  loaded  error   error                         │
  Read Address   │  Not      0       0      RNF     CRC     Lost    DRQ     Busy │
                 │ ready                           error    data                 │
  Read Sector    │  Not      0     Record   RNF     CRC     Lost    DRQ     Busy │
                 │ ready            type           error    data                 │
  Read Track     │  Not      0       0       0       0      Lost    DRQ     Busy │
                 │ ready                                    data                 │
  Write Sector   │  Not    Write   Write    RNF     CRC     Lost    DRQ     Busy │
                 │ ready  protect  fault           error    data                 │
  Write Track    │  Not    Write   Write     0       0      Lost    DRQ     Busy │
                 │ ready  protect  fault                    data                 │
  177640 (запись)  Регистр команды                   
 ┌--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┬--┌──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┬──┐   
 │15                    8│ 7  6│ 5  4  3│ 2  1  0│   
 └--┴--┴--┴--┴--┴--┴--┴--└─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┴─┬┘   
   Тип     Команда         │  │  │  │  │  │  │  │    
    I      Restore         0  0  0  0  h  V  r1 r0   r1 r0 — Stepping Motor Rate (6/12/20/30 ms)
    I      Seek            0  0  0  1  h  V  r1 r0   V — Track Number Verify Flag (0: no verify, 1: verify on dest track)
    I      Step            0  0  1  T  h  V  r1 r0   h — Head Load Flag (1: load head at beginning, 0: unload head)
    I      Step-In         0  1  0  T  h  V  r1 r0   T — Track Update Flag (0: no update, 1: update Track Register)
    I      Step-Out        0  1  1  T  h  V  r1 r0   
    II     Read Sector     1  0  0  m  S  E  C  0    C — Side Compare Flag (0: disable side compare, 1: enable side comp)
    II     Write Sector    1  0  1  m  S  E  C  a0   a0 — Data Address Mark (0: FB, 1: F8 (deleted DAM))
    III    Read Address    1  1  0  0  0  E  0  0    E — 15 ms delay (0: no 15ms delay, 1: 15 ms delay)
    III    Read Track      1  1  1  0  0  E  0  0    S — Side Compare Flag (0: compare for side 0, 1: compare for side 1)
    III    Write Track     1  1  1  1  0  E  0  0    m — Multiple Record Flag (0: single record, 1: multiple records)     
    IV     Force Interrupt 1  1  0  1  i3 i2 i1 i0   i3 i2 i1 i0 — Interrupt Condition Flags	

В основном, в работе используются следующие команды:

  • C0 — чтение адреса (Read Address) — контроллер находит следующую метку заголовка сектора, читает 6 байт заголовка сектора; важно, что по завершению команды в регистре сектора 177644 находится номер текущей дорожки.
  • 1D — поиск (Seek) — в регистре дорожки 177642 находится номер текущей дорожки, в регистре сектора 177644 — номер дорожки на которую нужно перейти; контроллер перемещает головку на нужную дорожку и обновляет регистр дорожки.
  • 43 — шаг вперёд (Step In), скорость шага 30 мс.
  • 63 — шаг назад (Step Out), скорость шага 30 мс.
  • 80 — запись сектора (Write Sector).
  • F4 — запись дорожки (Write Track) — используется при форматировании диска.

Формат дискет: 1 сторона (0), 80 цилиндров (0-79), по 10 секторов (1-10) на трек, 512 байт в секторе.

Структура дорожки

Структура дорожки восстановлена по коду FORML.SAV с дискеты 059.dsk.
Отсчёт идёт от индексного отверстия. Количество байт указано десятичное, байты — шестнадцатеричные значения, в скобках указано что реально записывается на диск, в особых случаях.

  Кол-во байт   Записываемые байты
─────────────────────────────────────────────────
     │  54        4E
     │  12        00
 105-┤   4        F6 (записывается C2)
     │  35        4E
  ──── Начало сектора 1..10 ────────────────────┐
     │   8        00                            │
     │   3        F5 (записывается A1)          │
     │   1        FE — маркер заголовка сектора │
     │   1        tt — номер дорожки 0..79      │
     │   1        00 — сторона: 0 - низ         │
     │   1        0s — номер сектора 1..10      │
     │   1        02 — 512 байт на сектор       │
     │   1(2)     F7 (записывается 2 байта CRC) │
     │  22        4E                            │
     │  12        00                            │
     │   3        F5 (записывается A1)          │
     │   1        FB — маркер данных            │
 612-┤ 512        xx — данные сектора           │
(614)│   1(2)     F7 (записывается 2 байта CRC) │
     │  44        4E                            │
  ──── Конец сектора ───────────────────────────┘
     │ 352        4E — до конца дорожки
─────────────────────────────────────────────────
Всего 6575(6577)

Процесс загрузки

  1. Тесты процессора, памяти
  2. Тест клавиатуры
  3. Тест НГМД:
    1. команда C0, команда 1D (переход на track 1)
    2. 5 команд 43 (переход на track 6), команда C0, проверка того что в регистре сектора появился номер дорожки 6
    3. 5 команд 63 (возврат на track 1), команда C0
  4. Чтение track 1 sector 1: команда C0, команда 80 — читаются 512 байт начиная с адреса 000000
  5. Запуск с адреса 000000

Ссылки