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z1013:hardware [2011/11/21 07:13] – angelegt volkerp | z1013:hardware [2015/01/12 10:20] – [3.4.3. Magnetbandanschluss] volkerp | ||
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die Arbeitsweise eines Mikrorechners erlaeutert werden. Grundlage dafuer bilden Stromlaufplaene des Z 1013, die Sie in der Anlage 16 finden. | die Arbeitsweise eines Mikrorechners erlaeutert werden. Grundlage dafuer bilden Stromlaufplaene des Z 1013, die Sie in der Anlage 16 finden. | ||
- | ==== 3.1. Blockschaltbild ==== | + | ===== 3.1. Blockschaltbild |
- | <code> _____ ___________ | + | <ditaa noround> |
+ | |||
+ | +-----+ | ||
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- | | | + | | |
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- | | |------- | + | | +-------+ +----------+ +------+ Parallel- | |
- | | CPU | | + | | CPU | |
- | | |-------| |-----| |----| |----| | + | | +-------+ +-----+ +----+ +----+ |
- | --|-- | | | | | | | + | +--+--+ | | | | | | +-----+-----+ stelle |
- | | + | |
- | | + | +--+--+ +----+-+---+ | | +--+-+--+ +-----+-----+ |
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- | |Takt-| | + | |Takt-| |
- | |gene-| | + | |gene-| |
- | |rator| | + | |rator| |
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- | ----- ---------- | + | +-----+ +----+-----+ | | +-------+ +-----------+ |
| | | | | | | | ||
BAS | | | | BAS | | | | ||
- | |------| | | | + | +------+ | | |
- | | + | |
| | HF- | | | HF- | ||
| | Modu- | | | | | | Modu- | | | | ||
| | lator | | | | | | lator | | | | ||
- | | + | |
| | ||
- | | + | TV-Geraet |
+ | </ditaa> | ||
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- | ==== 3.2. Steuerung des Mikroprozessors ==== | + | ===== 3.2. Steuerung des Mikroprozessors |
- | === 3.2.1. Beschreibung der Steuersignale === | + | ==== 3.2.1. Beschreibung der Steuersignale |
Neben den bekannten Steuersignalen der Z80-CPU umfasst der Systembus folgende Signale, die nichtvon der CPU ausgesandt oder empfangen werden: | Neben den bekannten Steuersignalen der Z80-CPU umfasst der Systembus folgende Signale, die nichtvon der CPU ausgesandt oder empfangen werden: | ||
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* **RDY**\\ Stellt ein aehnliches Signal wie WAIT dar, um langsame Funktionseinheiten an die CPU anzupassen. Es kennzeichnet die Kommunikationsbereitschaft einer Funktionseinheit und kann mit der WAIT-Leitung verbunden werden. Im Gegensatz zu den meisten anderen Steuersignalen ist es nicht Low-aktiv. | * **RDY**\\ Stellt ein aehnliches Signal wie WAIT dar, um langsame Funktionseinheiten an die CPU anzupassen. Es kennzeichnet die Kommunikationsbereitschaft einer Funktionseinheit und kann mit der WAIT-Leitung verbunden werden. Im Gegensatz zu den meisten anderen Steuersignalen ist es nicht Low-aktiv. | ||
- | === 3.2.2. Takterzeugung === | + | ==== 3.2.2. Takterzeugung |
Der Taktgenerator wird durch drei Gatter von A6, dem Kondensator C7.1 und den Widerstaenden R38 und R39 gebildet. Stabilisiert wird die Taktfrequenz durch den Schwingquarz Q1. Dieser | Der Taktgenerator wird durch drei Gatter von A6, dem Kondensator C7.1 und den Widerstaenden R38 und R39 gebildet. Stabilisiert wird die Taktfrequenz durch den Schwingquarz Q1. Dieser | ||
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Dieser Takt realisiert die Synchronitaet aller Zeitablaeufe. | Dieser Takt realisiert die Synchronitaet aller Zeitablaeufe. | ||
- | === 3.2.3 RESET-Logik === | + | ==== 3.2.3 RESET-Logik |
Um einen definierten Anfangszustand der CPU zu erreichen, | Um einen definierten Anfangszustand der CPU zu erreichen, | ||
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welches die Ruecksetzfunktion ausfuehrt. | welches die Ruecksetzfunktion ausfuehrt. | ||
- | ==== 3.3 Speichereinheiten ==== | + | <WRAP center round info 60%> |
+ | Die originale Reset-Schaltung ist problematisch, | ||
+ | verloren gehen kann. Siehe dazu | ||
+ | * [[: | ||
+ | * [[: | ||
+ | * [[: | ||
+ | </ | ||
- | === 3.3.1. Anschluss === | + | ===== 3.3 Speichereinheiten ===== |
+ | |||
+ | ==== 3.3.1. Anschluss | ||
Der Anschluss der Speicherschaltkreise ist abhaengig vom Typ. | Der Anschluss der Speicherschaltkreise ist abhaengig vom Typ. | ||
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- | ==== 3.4. Ein- und Ausgabebaugruppen ==== | + | ===== 3.4. Ein- und Ausgabebaugruppen |
- | === 3.4.1. Parallel E/ | + | ==== 3.4.1. Parallel E/ |
Im MRB Z1013 kommt ein Baustein U 855 zum Einsatz. Ein Teil | Im MRB Z1013 kommt ein Baustein U 855 zum Einsatz. Ein Teil | ||
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* ** /M1 (E)**\\ Mit aktiven Ml bei nicht aktiven RD und IORQ wird die PIO in einen definierten Anfangszustand zurueckgesetzt. Geschieht dies nicht, arbeitet die PIO unkontrolliert. Anschliessend muss die Initialisierung erfolgen. Ausserdem synchronisiert dieses Signal in Verbindung mit IORQ die Interruptbehandlung durch die CPU. Damit beide Funktionen gewaehrleistet werden koennen, muss dieses M1 aktiv bei aktivem RESET der CPU oder bei Aussendung des CPU-M1 sein. Diese ODER-Verknuepfung wird durch die Bildung des /PM1 realisiert, welches an das PIO-M1 angeschlossen wird. | * ** /M1 (E)**\\ Mit aktiven Ml bei nicht aktiven RD und IORQ wird die PIO in einen definierten Anfangszustand zurueckgesetzt. Geschieht dies nicht, arbeitet die PIO unkontrolliert. Anschliessend muss die Initialisierung erfolgen. Ausserdem synchronisiert dieses Signal in Verbindung mit IORQ die Interruptbehandlung durch die CPU. Damit beide Funktionen gewaehrleistet werden koennen, muss dieses M1 aktiv bei aktivem RESET der CPU oder bei Aussendung des CPU-M1 sein. Diese ODER-Verknuepfung wird durch die Bildung des /PM1 realisiert, welches an das PIO-M1 angeschlossen wird. | ||
- | * **/IEI (E)**, **/IEO (A)**\\ Hiermit werden die Prioritaeten bei der Behandlung von Unterbrechungsanforderungen durch Bildung einer Prioritaetskette (daisy chain).<code> _______________ | + | * **/IEI (E)**, **/IEO (A)**\\ Hiermit werden die Prioritaeten bei der Behandlung von Unterbrechungsanforderungen durch Bildung einer Prioritaetskette (daisy chain). |
+ | |||
+ | <ditaa noround> | ||
+ | +---------------+ | ||
| E/ | | E/ | ||
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- | 5P -----| IEI | + | 5P -----+ IEI |
- | | + | +---------------+ +---------------+ |
+ | </ditaa> | ||
+ | |||
+ | Die in einer solchen Kaskade am weitesten links stehende Baugruppe hat den groessten Vorrang. Wird an dieser E/A-Einheit eine Unterbrechung angemeldet, dann wird diese Kette unterbrochen (der Schalter oeffnet), so dass fuer die nachfolgenden Einheiten ein Interrupt gesperrt ist.\\ Intern besitzt das Tor A gegenueber Tor B hoehere Prioritaet. | ||
== 3.4.1.2. Programmierung == | == 3.4.1.2. Programmierung == | ||
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| | ||
- | === 3.4.2. Tastaturanschluss === | + | ==== 3.4.2. Tastaturanschluss |
Elektrisch stellt die Tastatur nichts anderes als eine Matrix | Elektrisch stellt die Tastatur nichts anderes als eine Matrix | ||
von Schaltern in folgender Anordnung dar: | von Schaltern in folgender Anordnung dar: | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
Die Zeilen dieser Anordnung sind mit den Widerstaenden R11 | Die Zeilen dieser Anordnung sind mit den Widerstaenden R11 | ||
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Der Z1013 benutzt den sogenannten ASCII-Kode (s. Anlage 7). | Der Z1013 benutzt den sogenannten ASCII-Kode (s. Anlage 7). | ||
- | === 3.4.3. Magnetbandanschluss === | + | <WRAP center round info 60%> |
+ | Die originale Flachfolientastatur besitzt eine alphabetische Anordnung der Tasten mit 4 Shift-Ebenen. Die Abfrage der Tastatur und die Umsetzung in ASCII-Code ist in meinem Monitorlisting ausführlich erläutert. [[: | ||
- | Von der auf der Leiterplatte installierten PIO wird eine Bitleitung (PB 7) zur Ausgabe eines seriellen Datenstromes ge- | + | Bei vielen Z1013 ist eine größere Tastatur im Einsatz. S. dazu [[z1013: |
- | nutzt. Die erforderliche Parallel/ | + | </WRAP> |
- | einen Spannungsteiler R27/28 zur Pegelanpassung abgeschwaecht; | + | |
- | mit einem Kondensator C1.9 werden die Flanken verrundet, damit ein etwa sinusfoerniges Signal in Magnetbandgeraet aufgezeichnet werden kann. | + | |
- | Das Ausgangssignal eines Magnetbandgeraetes wird gleichspannutigsfrei einem Operationsverstärker A48 zugefuehrt. Das | + | {{ : |
- | auf TTL-Pegel verstaerkte Signal wird an einen Anschluss der | + | |
- | PIO (PB 6) geleitet, Durch entsprechende Software wird dieser | + | |
- | Anschluss staendig abgefragt und aus dem ankommenden seriellen Datenstrom durch Serien/ | + | |
- | === 3.4.4. Bildschirmsteuerung === | + | ==== 3.4.3. Magnetbandanschluss ==== |
+ | |||
+ | Von der auf der Leiterplatte installierten PIO wird eine Bitleitung (PB 7) zur Ausgabe eines seriellen Datenstromes genutzt. Die erforderliche Parallel/ | ||
+ | einen Spannungsteiler R27/28 zur Pegelanpassung abgeschwächt; | ||
+ | mit einem Kondensator C1.9 werden die Flanken verrundet, damit ein etwa sinusförmiges Signal in Magnetbandgerät aufgezeichnet werden kann. | ||
+ | |||
+ | Das Ausgangssignal eines Magnetbandgerätes wird gleichspannungsfrei einem Operationsverstärker A48 zugeführt. Das | ||
+ | auf TTL-Pegel verstärkte Signal wird an einen Anschluss der | ||
+ | PIO (PB 6) geleitet. Durch entsprechende Software wird dieser | ||
+ | Anschluss ständig abgefragt und aus dem ankommenden seriellen Datenstrom durch Serien/ | ||
+ | |||
+ | <WRAP center round info 60%> | ||
+ | s.a. [[z1013: | ||
+ | </ | ||
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+ | |||
+ | | 1 Ausgabe\\ 2 Masse\\ 3 Eingabe\\ 4 Ausgabe\\ 5 Eingabe | ||
+ | ==== 3.4.4. Bildschirmsteuerung | ||
Die Bildschirmsteuerung wandelt die vom Rechner auszugebende | Die Bildschirmsteuerung wandelt die vom Rechner auszugebende | ||
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ist in der Anlage 8 schematisch dargestellt. | ist in der Anlage 8 schematisch dargestellt. | ||
- | ==== 3.5. Stromversorgung ==== | + | ===== 3.5. Stromversorgung |
Fuer den Betrieb des MRB Z1013 sind drei verschiedene Versorgungsspannungen noetig. | Fuer den Betrieb des MRB Z1013 sind drei verschiedene Versorgungsspannungen noetig. | ||
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stabilisierte Spannung der Basis eines Transistors V2 zugefuehrt. Dadurch ist am Emitter dieses Transistors eine stabilisierte Spannung verfuegbar, die staerker belastet werden kann. | stabilisierte Spannung der Basis eines Transistors V2 zugefuehrt. Dadurch ist am Emitter dieses Transistors eine stabilisierte Spannung verfuegbar, die staerker belastet werden kann. | ||
- | ==== 3.6. Bussystem ==== | + | ===== 3.6. Bussystem |
Die wichtigsten Signale des Mikrorechners Z1013 sind an den | Die wichtigsten Signale des Mikrorechners Z1013 sind an den | ||
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| X6: | HP-Ausgang des Modulators (Koaxialbuchse) | | | X6: | HP-Ausgang des Modulators (Koaxialbuchse) | | ||
- | Die genaue Zuordnung der einzelnen Signale zu den jeweiligen Anschluessen ist der Anlage 6 zu entnehmen. | + | Die genaue Zuordnung der einzelnen Signale zu den jeweiligen Anschluessen ist der Abblidung aus Anlage 6 zu entnehmen: |
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