Модуль процессора 1801ВМ3А с 2 Мбайт батарейного СОЗУ для БК.

[MM]

По результатам испытаний Н1806ВМ2 с частотой 6.25 мгц - спустя 10-12 мин после запуска RT-11 на БК11М появляются самопроизвольные трап то 10 - прямо из командной строки ( при кварце на блоке - 25 мгц ). При частоте 6.0 мгц сбоев замечено не было, в том числе при многократном выполнении команды .DIR/BAD SY: . ( Кстати, для указанной команды наличия каталога не требуется - можно сразу смотреть после форматирования диска ).
Вероятные причины - несовершенство существующей обвязки процессора. Однако, при частоте 7.7 мгц ( кварц 30.8 мгц ) было замечено, что возможно возникновение спонтанных трапов прямо из зацикленного теста в 0-тактов СОЗУ. При контроле осциллографом диаграмм в таком включении существенных проблем на МПИ процессора выявлено не было - т.е. тормозит сам камешек. Вероятно, немного улучшится ситуация с разгоном при добавлении питания до уровня +5.50 в., но это будут уже чисто теоритические исcледования.



П.С.
Н1806ВМ2 ж. доступны по почте в Ксанфе по 84 руб. за 1 шт. Могут привезти из Ленинграда в субботу с утра в Митино - на 3-м этаже.
http://ksanf.spb.ru/index.php?brand=26
*
Если собирать минимальную конфигурацию с ВМ2 для БКшки - всё равно понадобится платка от КМ1801ВМ3А ( 6-слойка, 650 руб. в Москве ).
Но если точно не применять ВМ3, можно обойтись дешовыми СОЗУ типа 62256 - только их надо механически как-то пристроить на позиции 624008.

[Nick Pastushok]

Здравствуйте
Процессор не полностью описан и в разных источниках немного по разному!
Начал разбираться, чтоб слепить свой контроллер, и пока "аппаратные" вопросы.
В ТУ на проц только скудные справочные данные названия и назначения выводов, из которых не ясно даже направление этих сигналов, тем более суть... Там же не понятка с выводом 9, в действительности эта ножка накоротко звонится с земляной 42, что исключает ее какую либо функцию кроме как "земля" (может в каких то версиях камня это не так ?)
В описании на 1836ВМ3 та же по сути скудная информация.
Много информации для понимания назначения выводов и логики их работы есть в Справочнике МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ КОМПЛЕКТЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ под ред. В.А.Шахнова Москва "РАДИО И СВЯЗЬ" 1988, Том 2, страницы 15-20. Автор пытался в 5 страницах дать основную тех. информацию о таком сложном и не обятном процессоре, потому описание очень скудное и не полное, но из него уже становиться почти все понятно. Все да не все. Дело в том что в книге опять есть путаница с выводами 9 и 37. Вообще нет никакой информации об выводах 34-36, 44,45 (они даже не указаны на схемках).
Потому и вопросы касаются пока этих "черных дыр".
Расскажите пожалуйста что такое "мода" ?
Если не трудно, расскажите в двух словах о режиме "Пульт", для чего он нужен и с чем его едят.
33-CLR (INIT) сигнал установки - для чего его использовать, какая логика этого сигнала ? (Я так понял что это типа RESET но зачем он двунаправленный ?)
34-BS обращение к внешним устройствам - для чего его использовать, какая логика этого сигнала ? (в проце есть команды INPUT и OUTPUT ?)
35-SEL сигнал выборки при HLT моде - для чего его использовать, какая логика этого сигнала ?
36-TA сигнал выдачи адреса - чем он особенный и отличается от 3-SYNC , для чего его использовать, какая логика этого сигнала ?
37-UMAP что за разрешение преобразования адреса, для чего его использовать, какая логика этого сигнала ?
44-EVNT понятно что прерывание, но вот что означает термин "радиальное", и вообще, какой его приоритет, какой вектор, чем оно особенное относительно других?
45-ET - Как это понять "разрешение зависания", это что, Бабаяновская шутка ?
Немного подробнее о режимах (59-WO).для чего они используются (нужны)?
Еще, если можно, подробнее расскажите о баге с сигналами SYNC и SSYNC. SSYNC можно усадить на корпус и проц будет работать быстрее?

[MM]

Немного ответов :
1. INIT - да, это RESET. Т.к. в процессоре тоже есть чего сбрасывать ( например, ДП ) - он двунаправленный.
2. BS7 - обращение к адресам самого высокого блока в 8 кбайт с включенным ДП или к адресам 160000-177777 при выключенном ДП, сигнал активен только в момент начала сигнала SYNC. В БК11 он вырабатывается на 2 логических элементах - по математической обработке сигналов МПИ АД13, АД14, АД15.
3. SEL - при 0в. указывает, что происходит обращение к вспомогательной памяти пультового режима. Можно рассматривать, как дополнительную ( служебную ) ногу адреса. Подробнее - в ТО МС1201.03/04. При главном ходе программы пользователя не используется, для крайнего упрощения простого контроллера на сигнал можно забить - и организовать пультовую память прямо в основной программе.
4. ТА - Трансляция адреса - выставляется перед SYNC, при начале трансляции адреса. Длительность перед SYNC - 1 или 1/2 такта, в зависимости от состояния ноги SSYNC на начало выдачи адреса. Применяется для существенного разгона МПИ,
т.к. она по стандарту не предусматривает выборок скорее 1 млн. в 1 сек.
5. UMAP - включение внешнего ДП. Или просто порт с битом хх в адресе 172516 ( ? )
6. EVNT - просто 100-й вектор. Подробнее - в ТО на 1801ВМ2 ( очень большое ТО ! )
7. ЕТ - если его заземлить, трап то 4 наступит при 128- ми ( ? ) тактах при отсуствии ответа устройства на МПИ, а если не заземлить - хрен дождетесь трап то 4 от от отсуствия ответа МПИ ( ошибка МПИ ).
8. WO - при 0в. пуск идет с 173000 - го адреса, там первая исполняемая инструкция. При +5в. - пуск с 24-го вектора ( авария питания ). При пуске сигнал SEL рассматривается отдельно - т.е. можно и из пульта запустится, если он включен.
9. SSYNC - да, при его посадке на 0в. не будет соблюдаться полные тайминги МПИ - это определяется в момент начала машинного цикла по сигналу ТА. Следует строго привязывать сигнал SSYNC к ТА - иначе будет проявляться баг предвыборки - это вообще тема отдельной большой статьи - в ДВК даже дрова патчили на предмет устранения этого бага - например, VM.SYS, где прямая пересылка одной командой из памяти в ДП в основную память траповала нехило, причем на следующих инструкциях - это был просто ужас... ( На МС1201.03-04 баг не устранен ).

[Nick Pastushok]

MM
Спасибо Вам за ответы, в принципе это 80%.
С модой разобрался , а вот для чего этот режим "ПУЛЬТ" , что он дает и что собой представляет, пока так и не понимаю.
Если можно, то расскажите подробнее об SYNC и SSYNC, если считаете что там есть много нюансов. Еще интересно, почему магистраль тормозит все дело, ведь она ведется от проца и должна работать на его скорости, или может быть имелась ввиду конкретно магистраль БК-шки ? Я надеюсь , в этом не виноват принцип магистрали - монтажное или, где через большое сопротивление подтяжки ввиду ограниченной нагрузочной способности выходов (проца/слейвов) и входную емкость входов все размазывается и поэтому не может "ехать" быстрее ?
Еще "курил" описание работы ДП, но так толком и не понял пока что, может есть чего, чтоб на пальцах объясняло чего там да как и для чего (типа для Чайников по ДП)? Окончательно застрял на регистрах ДП пульта...

[bigral]

Несколько вопросов тут по-моему не про ВМ3 а про pdp11 вообще, я сам убил пару лет времени пока понял о чем ОНО! Поэтому решил расказать на пальцах тут что я собственно понял, просьба к ГУРУ поправить меня если я чего-то не О ТОМ или НЕ ТАК КАК НАДО.

Так вот.
1. Пульт pdp11 надо рассматривать как "отдельный блок на шине МПИ" который может в любой момент остановить работу pdp11 процессора и просматривать\менять содержимое памяти (а так как в pdp11 и регистры проца и все внешние устройства отображены так же как и обычная "память" то и содержимое всех их тоже можно смотреть и менять). Применяется для debug-a. В первых pdp11 unibus пульт выглядел как такое табло с тумблерами и светодиодами которые отображали адреса и данные на шине, в qbus pdp11 пульт это встроенный микрокод в процессор работающий с консольным SLU, при переходе в пульт состояние pdp11 как бы завмерает (ну ясное дело что состояние регистров консольного SLU сразу же портится самим кодом пульта, иначе невозможно было бы взаимодействие с оператором пульта). У Бабаяновских эмулей pdp11 проца внутри нету микрокода пульта, но есть внешний сигнал по которому можно подставить ПЗУ с программой пульта снаружи процессора.

2. ДП. Суть такая: пространство где pdp11 выполняет прогу называют VA - virtual address, виртуальное адресное пространство, оно поделенное на 8 частей по 8кб (8 "окон", они же BS0-BS7, сигнал BS7- последнее окно в котором I/O регистры и регистры проца), ДП может подключить в каждое "окно" из всего возможного 22-bit адресуемого (4Мб) процессором "физического" пространства кусок размером до 8кб (так как "окно" само то длинной 8кб). Зачем? Для реализации такой концепции: в каждый момент времени пашет токо 1 кусок кода с 1 куском данных, это же можно сказать "по блатному" с терминами ООП - есть классы состояшие из методов работающих с членами данных класса. Т.е. как бы вся "жирная и длинная" прога на 22bit/4Mb насамделе разбита на маленькие (до 8кб) куски кода и данных которые НЕОБЯЗАТЕЛЬНО все вместе должны "светиться" в VA (виртуальном адресе), достаточно перед использованием "включить" отображение нужного "кода \ данных" и "использовать" этот кусок а потом можно включать "следующий" и т.д.

[MM]

Как человек, некотрое время работавший преподом по теме, не могу удержаться от подробного изложения положения дел с ВМ3А.
1. Для чего нужен пульт ?
Например, процессор 1801ВМ3 встречает инструкцию " Halt " - код 000000 ( 8 ) -
например, в 001000 адресе. При встрече этого кода процессор перейдет к исполнению программы в режиме "Пульт" с 000000 адреса, причем аппаратно в ячейки 017774 и 017776 будет занесен адрес возврата - для нашего примера, это число 001002 и состояние призраков ( т.е. значения адреса 177776 - для 1801ВМ3 без включенного ДП ) на момент ухода в пульт. Выйти из пульта можно командой 000002 ( выход из прерывания ), при работе в пульте можно, например, записать число 123456 ( 8 ) в какой-нибут порт и т.п. дела - если серьёзно, произвести действия по отладке софта - т.к. команда 000000 просто так не появляется в коде ( смайл ). Для общего ознакомления с методикой работы пульта рекомендую тщательно прочесть руководство по эксплуатации МС1201.03 - в части приемов работы в режиме пульта, и ТО МС1201.03 - в части ограничений режима пульта ( нет командных прерываний ЕМТ и т.п. ).
2. Если я говорю о МПИ - то, скорее всего, о МПИ ДВК, т.к. в МПИ БКшек - спложной кошмар и ужосъ. Ехать МПИ не может быстрее - по причине значительных емкостей входов ИС, и частично - емкостей с исследуемого трека МПИ на др. треки, особенно силовые. С осциллоскопом от 30 мгц можно поисследовать выход ИС серии 1564 - в некотром приближении, он похож на выход процессора 1801-й серии. Например, при подаче прямоугольных импульсов на такой выход с частотй 10 мгц и нагрузке этого вывода 10 шт. входами серии 555/1533, да с длиной трека 20 см. и емкостью трека по отношению к др. трекам - 150 пф.( + 100 пф. входы ИС ) - на нём получится ( вырезано цензурой ). Так и на МПИ - её надо тщательно разводить и особо правильно усиливать - на АП6 или АП2 ( для сложных случаев типа ДВК ).
Диаграммы SYNC примерно описываются в ТО на МС1201.03.
Главнейший недостаток МПИ - мультиплексный принцип передачи информации, в отличии от ISA. Если бы МПИ избавить от мультиплекса - она вполне могла бы работать в 2 - 2.5 раза быстрее ( для быстрых устройств на рассыпухе / ПЛМ ).
Причина - каждая смена информации на МПИ - это примерно 100 нс звона на проволоках, для БК11 - не менее 200 нс звона, вот и считаем - выставка адреса на МПИ - 100 нс, удержание адреса перед SYNC - 100 нс, выставка SYNC - 100 нс, удержание адреса после SYNC - 100 нс, смена адреса на данные - 100 нс, задержка трансляции DOUT - 100 нс, выставка DOUT - 100 нс, выставка приемником RPLY - 100 нс, удержание данных после получения процессором RPLY - 100 нс, снятие SYNC и DOUT ( и данных ) - 100 нс. Итого идеальный цикл МПИ - 1000 нс, т.е. 1 млн. выборок в 1 сек ( здесь рассмотрена операция записи из процессора в память ). При исключении мультиплекса МПИ можно получить не менее 300 нс. выйгрыша при самом скромном подсчете.
3. Примерное описание ДП ( практическое ).
Например, при классической настройке ДП в ОС RT-11 в секторы сегментов адресации ( их 8 шт., для адресов 0-017777,020000-037777, 040000-057777, 060000 - 077777 и т.д., крайний сегмет - "7", адреса 160000-177777 ( 8 ) записываются значения : 000000 - для 0-го сегмента, 002000 - для 1-го сегмента, 004000 - для 2-го сегмента и т.п., в 7-й сегмент - 177600 ( т.е. сектор адресов страницы BS7 ).
Например, нам нужно записать из 001000 адреса в 200000 -й адрес, мы записывем в регистр описания смещения для 1-го сектора памяти ( 020000-037777 ) число 020000 - т.е. указываем, что обращение к программому адресу 020000 будет пранслироваться на МПИ - как к 200000 адресу ( т.е. к началу 65-го килобайта ОЗУ ) и делаем команду по 001000 адресу - 010037 020000 - т.е. фактически пересылаем R0 в начало 65-го килобайта, а не в начало 8-го килобайта.
Подробненько рассмотрен ДП в книгах по СМ4 - т.е. ВМ3 проектировался приблизительно как однокристальный процессор СМ4 ( очень приблизительно ...).

[Nick Pastushok]

bigral & MM
Здравствуйте.
Спасибо за подробные пояснения.
С магистралями (МПИ) пока все понятно, ну а дальнейший разбор с практикой покажут, думаю, по ходу вопросы еще появятся.
С Пультом тоже вроде как все пока понял.
Ну а ДП , это жесть, похоже , мне чтобы понять , нужна какая то особая трава :-) может это потому что я не программист ?
Извините, но пока особо ТЯЖЁЛЫЕ тексты в руки брать боюсь,(тех. описания разные по МС1201.03 и полное ТО по ВМ2 включительно с его принципиальной схемой и подробным расположением вентилей на кристале) так что в основном пока познаю мир 1801ВМ3 из Справочника МИКРОПРОЦЕССОРЫ И МИКРОПРОЦЕССОРНЫЕ КОМПЛЕКТЫ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ под ред. В.А.Шахнова Москва "РАДИО И СВЯЗЬ" 1988, Том 2 , да при вашей помощи.
Ну пока вот еще такой вопросик:
Как я понял, в сравнении с Интел 8086 (8086), регистр РС это есть регистр виртуального адреса, то есть как регистр сегмента в 8086. Регистры PDR - это как в 8086 регистр смещения , только здесь их 8 штук для моды ОС и отдельных 8 штук для моды Пользователя. Если я все правильно понял, то тогда физически на шине должен быть один из вариантов этого виртуального преобразования. Ну какая восьмерка, это понятно, та восьмерка которая соответствует текущей моде. А вот какой из восьми?
Обратил внимание на один из регистров состояния ДП - SR0. В нем биты 1-3 указывают номер страницы, то есть один из 8-и регистров PDR текущей моды. Сначала обрадовался , вот мол все логично, но потом прочел пояснение, что эти биты, это номер страницы, при обращении к которой произошла ошибка ДП. Так где же эти биты и тот регистр, в котором я мог бы выбрать нужный мне PDR ? или я чего то не так понимаю ?
Еще один вопросик:
В этой книге есть схема принципа формирования физического адреса в ДП, и в ней указан основной элемент сумматор. Но может быть и вычет-атель ? Ведь в регистрах PAR находятся биты ED, которые рулят направлением расширения страницы. То есть в проце PC может шагать и вперед и назад по коду в зависимости от этих битов ? Я правильно это понимаю ? Или здесь есть смысл только в защитах (выставить пределы куска - то есть писать/читать текущий кусок 8кб или кусок перед текущим бррррррр, бессмыслица какая то)?
Спасибо Вам за ответы.

---------- Post added at 17:36 ---------- Previous post was at 17:33 ----------

Извините , возможно напутал местами ПАР и ПДР , но это пока для понимания механизма не принципиально...

[Nick Pastushok]

Может я и сути то не понял через эти страшные восмиричные представления чисел :-)
Думаю, такое представление было бы хоть как то удобно для 12-ти или 24-ох битных систем, при том все равно эти числа выглядят громоздким и устрашающими, и не удобно запоминаются ,и неудобно считать эти кучи семерок или нолей, да и касательно бинарного представления этих чисел на проводках магистрали, для ума сложновато. Может быть это не так и нужна просто тренировка ? Но все равно шестнадцатиричные намного удобнее. Может быть это особый способ аскетизма всех ПДП-шников :-) ? Но пока это мне конкретно мешает понимать суть... По ходу уже многие числа перевел в шестнадцатиричные, и стало легче сразу следить за мыслью :-)

[Patron]

Может быть это особый способ аскетизма всех ПДП-шников

Это связано с количеством регистров процессора ( 8 штук ) из-за чего почти все команды PDP-11 состоят из набора 3-битовых полей.

[MM]

1. ТО МС1201.03 как раз написано в расчете на студня последнего курса школы, причем двоечника и прогульщика курсовых ( т.е. по сути мутной водицы туда налили ) ( ИМХО - для девушек написано, которые никогда, ни при каких обстоятельствах ничего не будут писать в машкодах для этой платы, особенно код пульта ). Там дается общее представление о архитектуре изделия, но программировать по нему нереально абсолютно. К тому же 2-я часть - описание инструкций 1801ВМ3 - пока не выложено. ( Хрен выложат - ВМ3 до сих пор на вооружении, в т.ч. в ядреных сисьтемах. За такую публикацию можно годы провести на вечной мерзлоте. )
2. Насчет ДП. Я, например, тоже не программер - так, написал немного софта к железу ( что именно - большой секрет ), практически все - для ДВК и измерительных корзинок к нему. ( В связи с этим уважаю RT-11, т.к. это реально единственный инструмент для DEC - ЭВМ с 16-ти битным процессором. ).
2.1. Реально способ понять механику ВМ3 - это поэксперементировать с кодом ( т.е. реальными примерами инструкций к процессору ). Делать это можно на МС1201.03 с контроллером дисковода - т.е. на ДВК. Понадобится ОС RT-11 с программой - ковырялкой кода DESS.SAV, дизассемблер DES.SAV, текстовый редактор SCREEN.SAV ( допускается замена на EDIK.SAV ( но он не отрезает невидимые пробелы справа от текста )), стандартный комплекс MACRO.SAV, LINK.SAV, очень не помешает HELP - на диске с ОС. При изучении настоятельно рекомендуются к прочтению книги по командному языку ОС RT-11, описание команд процессора, хотя бы 1801ВМ2, и руководство по MACRO - оно весьма толстенькое.
Ну и остальные книжечки из комплекта ДВК ( или, на худой конец, от БК11 - без "М", где прямым текстом предлагается "щелкнуть средним выключателем". )
2.2. Примерный ход опытов по изучению кода и регистров процессора.
2.2.1. Создаем на диске файл - например, командой SAVE ( т.е. записываем на диск ОЗУ , например 2 блока ).
2.2.2. Программой DESS приводим в порядок код в созданном файле - в соответствии с расписанием назначения отдельных ячеек - см. например, "Форматы файлов ..."
2.2.3. Программой DESS пишем экспериментальный код, например с 1000-го адреса.
Например, текст :
012700 000100 104341 104350 - вывести на экран код "@" и выйти обратно в ОС.
Если написать тескт :
012700 000100 104341 000000 - программа напишет "@" и вывалится в пульт ( т.е. без выхода в ОС. )
2.2.4. Поэксперементировать с др. примерами кода - например, с ДП.
2.2.5. Изучить фрагмент включения ДП в ОС RT-11 ( он там порядка 100 ( 8 ) длиной ). И т.п. и т.д.
2.3. При включенном ДП в ОС RT-11 при выполнении программы пользователя можно поэкспериментировать с ДП - например, прочесть контент электродиска VM: прямо из программы пользователя - через шевеление регистрами ДП.
2.4. Так же неплохо дизассемблировать VM.SYS и откомментировать его текст - там внутри порядочно заплаток. И вообще он слегка компромиссный.
2.5. Процессор 1801ВМ3 при выключенном ДП работает весьма близко к 1801ВМ1 - по общей логике ( пульт и т.п. фичи в расчет не принимаем ).
3. Основа восьмеричной системы - это 3-х битовые числа, наглядно можно поэксперементировать с этим в редакторе DESS - там есть разные режимы отображения слов и байтов, в т.ч. двоичная информация по коду под маркером в основном тексте файла. Но, к сожалению, пока нет достойного радактора, отображающего восьмеричные числа и хексы. ( Испорченный вставкой хексов DESS - не в счет ).
3.1. При длительной работе с 16-ти битными DEC - системами хексы вообще нафиг не нужны и кажуться просто неумесными.
3.2. Вот если сделать расписание Интел - кода в восьмеричном виде - тогда, ИМХО, можно будет подумать о программировании в натуральных машкодах на 286 процессоре, например. ( У меня один студень как-то пару годиков назад писал такой софт, но я не особо сильно следил за его проектом. С его слов - очень наглядно ).