Работа с техническим пультом позволит радиолюбителям ощутить все “тонкости” функционирования микроЭВМ. С пульта отладочного модуля Вы сможете записать в ОЗУ, а затем и в ППЗУ свои первые программы, “оживляющие” микро-ЭВМ. В дальнейшем отладочный модуль понадобится нам для отладки и других модулей микро-ЭВМ. Отладочный модуль так же, как, например, осциллограф, является лишь инструментом, используемым только при отладке и ремонте микро-ЭВМ.

Примерное расположение органов управления и индикации технического пульта отладочною модуля и его принципиальная схема показаны на рис.1 Причем расположение элементов на схеме соответствует их размещению на передней панели технического пульта, т. е. светодиод V1 расположен под надписью ША[15], V16 — под ША[0], тумблер S1 — под А15 и т. д.

При начальном запуске микро-ЭВМ, если тумблер АПЕР находится в верхнем положении, будет выполнена команда безусловной передачи управления по адресу, заданному на тумблерном регистре А0 - А15 технического пульта. Код операции этой команды формируется в отладочном модуле. Этот же тумблерный регистр будет использоваться и для других целей. С его помощью при установленном в верхнее положение тумблере АОСТ задается адрес ячейки памяти, при обращении к которой микропроцессор переходит в состояние ожидания, а следовательно, выполнение программы приостанавливается. При этом на пульте зажжется светодиод OCT. Перевод тумблера АОСТ в нижнее положение или изменение адреса на тумблерном регистре А0 - А15 ведет к продолжению выполнения программы.

Важной особенностью нашего отладочного модуля является возможность записи информации в память или порты ввода-вывода микро-ЭВМ непосредственно с тумблерного регистра Д0—Д7 пульта. Запись информации в ОЗУ и порты микро-ЭВМ возможна как программным путем, так и методом прямого доступа к памяти или портам. Для реализации прямого доступа тумблер ПДП устанавливают в верхнее положение. Это переводит шины процессорного модуля в высокоимпедансное состояние. Теперь на тумблерном регистре Д0—Д7 набирают байт, который необходимо записать в ячейку памяти или порт, а на тумблерном регистре А0—А15 — адрес записи. Затем при установленном в верхнее положение тумблере ЗП/ЧТ и нажатии на кнопку ГТВ байт данных запишется по заданному адресу. Для контроля записанные в память или порты данные можно вывести на светодиоды ШД0— ШД7, проделав аналогичные операции, но при опущенном тумблере ЗП/ЧТ. Положение тумблера ЗУ/ВВ определяет при этих операциях, проводится ли обмен информации с портами ввода-вывода или с ячейками ЗУ.

Соответственно для обмена данными между этими портами и аккумулятором микропроцессора в программе-загрузчике используют команды IN 00 и OUT 00. Попробуйте самостоятельно составить программу - загрузчик.

Схема отладочного модуля построена таким образом, что при выполнении этих команд программы микропроцессор переходит в состояние ожидания, и только после нажатия на кнопку ГТВ происходит обмен данными между аккумулятором и портами и затем уже продолжение выполнения программы. На кнопку ГТВ оператор нажимает при вводе только тогда, когда будет правильно набран требуемый байт информации на тумблерном регистре Д0—Д7, а при выводе,— когда им будет прочитана информация со светодиодов ШД0—ШД7.

В отладочном модуле, схема которого приведена на рис.2 предусмотрена возможность отладки процессорного модуля и без модуля памяти. Для этого надо установить проволочную перемычку S1. В этом случае процессорный модуль будет считывать данные с тумблерного регистра Д0—Д7 независимо от кода на адресной шине и сигналов ЧТЗУ или ЧТВВ на шине управления. Таким образом, при отладке можно вводить коды команд и операнды непосредственно с пульта.

Отладку микро-ЭВМ следует начать с проверки работоспособности процессорного модуля. При этом остальные периферийные модули, кроме модуля отладки, можно не подключать, а все тумблеры технического пульта, кроме тумблера ЦКЛ/АВТ, должны быть установлены в нижнее положение.

Нажатие и удержание кнопки СБР вызывает появление уровня 1 на входе СБР микропроцессора, что переводит адресные выходы микропроцессора в высокоимпедансное состояние. При этом зажигаются светодиоды ША[0]—ША[15]. Появление уровня 0 на входе СБР микропроцессора после отпускания кнопки инициирует выполнение части первого машинного цикла команды, код которой набран на тумблерах Д0—Д7. При этом на адресных шинах микропроцессора устанавливается код 0000Н. светодиоды ША[0]— ША[15] гаснут и в процессорном модуле произойдет запись в регистр состояния байта состояния с шины данных микропроцессора, а на техническом пульте, кроме светодиода ОЖ зажгутся также светодиоды Ml и ЧТЗУ.

Поочередное включение тумблеров Д0—Д7 вызывает свечение соответствующих светодиодов ШД0—ШД7 и изменения сигналов на соответствующих выводах шины данных микропроцессора, в чем следует убедиться с помощью осциллографа или авометра.

Если теперь тумблер АОСТ перевести в верхнее положение, то при обращении к ячейке памяти, адрес которой набран на тумблерном регистре А0— А15, микропроцессор приостановит выполнение последовательности команд NOP и перейдет в состояние ожидания. На техническом пульте при этом включатся светодиоды ОЖ и ОСТ, а светодиоды ША0—ША15 отобразят адрес останова. Поочередная установка в верхнее положение тумблеров А0— А15 обеспечивает автоматическое выполнение команды NOP каждый раз до достижения соответствующего адреса останова, что позволяет быстро проверить правильность работы всех 16 линий адресной шины процессорного модуля. По окончании проверки переведем тумблер ЦКЛ/АВТ в верхнее положение.

Установим теперь тумблер АПЕР в верхнее положение. После нажатия на кнопку СБР на светодиодах ШД0— ШД7 должен индицироваться код операции С3Н команды безусловного перехода JMP ADR. Для выполнения этой команды требуется три машинных цикла. Поэтому при двух последующих нажатиях на кнопку ГТВ будет выполнен второй и часть третьего цикла команды, а светодиоды ШД0—ШД7 будут индицировать сначала младший, а затем старший байт адреса перехода, набранного на тумблерном регистре А0—А15. При следующем нажатии на кнопку ГТВ на шине адресов появится адрес набранный на тумблерном регистре.

Чтобы окончательно убедиться в работоспособности процессорного модуля, надо выполнить в поцикловом режиме разные команды или последовательности команд, коды которых в процессе выполнения устанавливают на тумблерах Д0—Д7. За ходом выполнения команд следят по индикаторам технического пульта. Так, например выполнение команд разрешения прерывания ЕI и запрещения прерывания DI ведет соответственно к включению и выключению светодиода РПР. Выполняя другие команды, проверьте своевременность появления сигналов ЧТВВ, ЗПЗУ, ЗПВВ.

В завершение проверки работоспособности процессорного модуля надо убедиться в том, что обеспечивается доступ к периферийным модулям в режиме прямого доступа. Для этого тумблер ПДП переводим в верхнее положение. При этом светодиоды ША0— ША15 должны отразить положение тумблеров А0—А15. Ни один из светодиодов РПР, ОСТ, ЗПЗУ, ЧТЗУ, ЗПВВ, ЧТВВ при этом светиться не должен. О переводе процессорного модуля в режим прямого доступа к периферийным модулям будет свидетельствовать уровень 0 на его выходе ПЗХ.

Теперь переведем тумблеры ЦКЛ/АВТ в нижнее, а АПЕР в верхнее положение и наберем на тумблерном регистре АО—А15 адрес первой команды тест - программы - F000H. После нажатия на кнопку СБР переведем тумблер ПДП в нижнее положение - с этого момента начинает работать тест-программа, проверяй ячейки памяти с адреса F100H по F7FFH.

Чтобы задать другие начальный и конечный адреса проверяемой области памяти. необходимо изменить содержимое следующих четырех ячеек памяти в программе: в ячейку F004H записать младший бант начального адреса, в ячейку F005H — старший байт начального адреса, в F007H - младший бант конечного адреса, а в F008H --старший байт конечного адреса.

Анализируя полученную информацию, можно определить неисправную микросхему. Например, если адрес неисправной ячейки равен F432H, ее содержимое — 10101011, а должно быть 10101010, то, вероятно, неисправна микросхема D25 (по схеме модуля ОЗУ—ПЗУ в предыдущем номере журнала).

На элементах D19—D22. D25 и D26 выполнен формирователь, обеспечивающий передачу сигналов с тумблеров S25- S32 (Д7—Д0) на шину данных и формирование кода команды безусловного перехода JMP ADR при начальном запуске микро-ЭВМ по нажатию кнопки S17 (СБР). При этом уровень 0 на выходе БЛК отладочного модуля блокирует считывание содержимого ячеек 0000Н, 0001 Н и 0002Н модуля памяти (если модуль с такими адресами имеется в микро-ЭВМ).

Передача сигналов с входов D11— D14 на выходы DB1—DB4 формирователя возможна только при нулевом уровне на входах ВШ и ВМ элементов D25 и D26.

Формирование колов команды перехода происходит по управляющим сигналам на входах А и В элементов D19—D22, поступающим с двоичного счетчика D30. Счетчик устанавливается в исходное состояние при нажатии на кнопку S17 (СБР). Если тумблер S 19 (АПЕР) установлен в верхнее положение, то первый синхроимпульс СИН, формируемый микропроцессором в начале машинного цикла, переведет счетчик D30 в состояние, когда па входах А и В элементов D19 D22 возникнет комбинация 01. Такай комбинация сигналов разрешит прохождение кода С3Н (код операции команды JMP ADR) с входов D2 и D6 элементов D19—D22 на шину данных микро -ЭВМ.

Объем журнальной статьи не позволяет рассмотреть вес возможные способы использования отладочного модуля и технического пульта для отладки микроЭВМ. Детальное изучение принципов работы описываемых в наших статьях модулей поможет радиолюбителям в конкретных случаях самостоятельно разработать способы обнаружения ошибок.