РАДИО - о "Радио-86РК"

Замена микросхем.
Практические советы по монтажу.
Замена кварцевого резонатора.
Отладочное устройство.
Ручной программатор.
Подключение телевизора..
Проверка программного.

Для начала — несколько слов о возможной замене некоторых микросхем. Естественно, БИС серии KP580 ничем заменить, к сожалению, нельзя. В качестве БИС динамического ОЗУ можно без изменений в печатном монтаже использовать микросхемы К565РУЗБ, КМ565РУЗ, К581РУ4А, К581РУ4Б. Пригодна также БИС К565РУ6. Для этих микросхем нужен один источник питания (+5 В), поэтому шины питания ОЗУ необходимо подключить так, как показано на рис1 (к выводам, помеченным знаком *, никакие цепи подключать нельзя!). Других изменений в печатном монтаже не требуется.

Вместо мультиплексоров К555КП11 применимы микросхемы К555КП14 K531КП11 и К531КП14 (их цоколёвки совпадают), причем микросхемы D18 и D19 могут быть даже различного типа. Такая замена возможна благодаря тому, что для процессора безразлично, в каком порядке происходит обращение к ячейкам микросхем памяти: код адреса всегда передается через одни и те же мультиплексоры, поэтому логическая организация памяти не нарушается.

Вместо большинства микросхем серии К555 можно использовать функциональные аналоги из серий К531 и К155, причем вместо К555ЛН1 можно также установить К155ТЛ2 или К555ТЛ2. При такой замене несколько увеличатся потребляемый ток и нагрузка на шины микропроцессора, однако при выбранной тактовой частоте на надежности работы РК это не отразится.

Большинство примененных в РК микросхем изготовлено по МОП-технологии и боится воздействия статического электричества, поэтому для пайки следует применять низковольтный паяльник с жалом, соединенным с браслетом на руке оператора, и, желательно, заземленным. Особенно осторожно нужно обращаться с микросхемами ОЗУ, в которых из-за несоблюдения правил монтажа могут выйти из строя несколько ячеек памяти, а микросхемы с таким дефектом уже непригодны. Для облегчения испытаний и возможного ремонта компьютера БИС серий КР580 и К573 желательно установить в панели. Остальные микросхемы, особенно ОЗУ, устанавливать в панели не следует из-за низкой надежности контактных соединений и обусловленного этим увеличения вероятности сбоев. Кстати, тем, кто впоследствии захочет расширить компьютер, мы советуем предусмотреть панель и для микросхемы К555ИД7 (D11).

Кварцевый резонатор тактового генератора может иметь частоту в пределах 15...17 МГц, при этом синхронизация телевизионных приемников остается достаточно устойчивой, и надежность считывания данных с магнитофона не снижается. Если найти подходящий кварцевый резонатор не удастся, его можно заменить подстроечным конденсатором, или, что лучше, lc-контуром, включенным, как показано на рис.2. Катушка L1 намотана на стандартном каркасе от фильтра ПЧ ЧМ приемника с подстроечником М100НН-СС2,8Х15 и содержит 16 витков провода ПЭВ-1 0,2. Такая замена не ухудшит работу компьютера. Частоту тактовых импульсов следует установить по частотомеру или по наилучшей синхронизации изображения при приеме какой-либо программы телевидения

В некоторых экземплярах собранных РК наблюдались сбои индикации на экране и разрушение программ в ОЗУ Их причина в неудачном построении формирователя сигналов CAS RAS ОЗУ: из-за неизбежного технологического разброса временных характеристик микросхем могут “накладываться” фронты импульсов, поступающих на входы С1, С2 и V2 микросхемы D16, и состояния выходов регистра становятся неопределенными. Для устранения указанного недостатка можно воспользоваться схемой включения регистра D16, показанной на рис.3, где в качестве дополнительного элемента D1.1' использован отключенный от остальных цепей элемент D10.3 (или D9.1).

Перед отладкой РК желательно убедиться в отсутствии замыкании в линиях адреса и нормальном прохождении сигналов DBIN и WR. Просмотреть их на экране осциллографа и проверить работу компьютера без ПЗУ и ОЗУ поможет простейшее отладочное устройство (рис.4), подключаемое к выводам колодки, вставленной в панель для микросхемы ППЗУ D17.

Устройство позволяет подавать на шину адреса код однобайтовых команд, имитируя ОЗУ, полностью заполненное этими командами. Например, при соединении перемычкой контактов Х9 устройство выдает кол команды NOP, в результате чего процессор последовательно перебирает все адреса, и эти сигналы можно наблюдать на экране осциллографа. При этом частоты сигналов на всех линиях адреса должны быть обратно пропорциональны 2⁸, где n — номер адресной шины Одновременно желательно убедиться в прохождении сигнала DBIN (RD) и отсутствии сигнала WR в компьютере Характерный вид сигналов в некоторых точках РК при исполнении команды NOP показан на рис 5.а. Для проверки прохождения сигнала WR необходимо соединить перемычками все контакты, кроме X1, Х3. Х8, чтобы формировать код команды PUSH psw (рис 5,б). Эти операции нужно провести до установки на плату микросхем ОЗУ и дешифратора адреса D11, или запретить работу последнего, отключив вывод 4 микросхемы D11 от общего провода

Пользуясь описанным устройством, интересно посмотреть сигналы на шине данных (ШД) микропроцессора. Они имеют достаточно сложную форму, причем в различные моменты времени уровни на ШД задаются разными микросхемами компьютера. При исполнении команды PUSH PSW, например, во время действия сигнала SYNC- микропроцессор выдает на ШД свое слово состояния, т. е. является источником. Во время действия сигнала DBIN, соответствующего выборке команды, источником сигналов ШД является вставленною вместо ППЗУ отладочное устройство, во время действия сигналов WR - снова микропроцессор, а когда не действует ни один из перечисленных сигналов, шина “отключается” от микросхем и в ней происходят переходные процессы. При касаний линий ШД рукой отчетливо просматривается фон переменного тока частотой 50Гц. Из-за различия технологий изготовления использованных микросхем уровни логических сигналов в указанные моменты времени неодинаковы, однако это не является признаком неисправности РК. Наблюдать сигналы ШД лучше всего в режиме внешней синхронизации осциллографа сигналом DBIN.

Чтобы отладить компьютер, понадобятся три ППЗУ, в которые записаны знакогенератор (К573РФ1), программы ТЕСТ и МОНИТОР (К573РФ2, К573РФ5) Лучше всего запрограммировать их на программаторе, подключенном к какой-либо ЭВМ. Если же такой возможности нет, придется воспользоваться ручным программатором (рис.6) Он позволяет записывать информацию в БИС ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием (К573РФ1, К573РФ2 и К573РФ5)

Эту конструкцию не следует собирать в корпусе, поскольку она потребуется всего один раз - в дальнейшем радиолюбительский компьютер будет оснащен универсальным программатором ППЗУ

Программатор содержит генератор импульсов программирования (VT1, VT2, VT4, R3C2), тумблерные регистры адреса (А0 - А10), данных (D0 - D7) и индикации (светодиоды НL0 - HL7) Собрав программатор, необходимо убедиться в правильности его работы. При каждом нажатии на кнопку SB1 (“Запись”) он должен формировать прямоугольные импульсы (их наблюдают в точке А) амплитудой 25В и длительностью 50 мс

Для записи информации в ППЗУ необходимо установишь на регистре адреса адрес программируемой ячейки, а на регистре данных заносимые данные и удостовериться в правильности набора (логической 1 соответствует разомкнутое состояние тумблеров). Затем нужно убедиться, что выбранную ячейку можно запрограммировать (до программирования все светодиоды должны светиться) Далее, включив источник питания +25 В и нажав кнопку SB1, необходимо сравнить код, высвеченный светодиодами, с набранным на регистре данных. При их несовпадении можно произвести еще до шести попыток программирования, после чего перейти к следующим адресам.

Для удобства работы мы приводим таблицу соответствия двоичного, восьмеричного, десятичного и шестнадцатеричного кодов (табл. 1)

Перед монтажом БИС ОЗУ необходимо тщательно проверить. Это делается в частично собранном компьютере, в котором на месте одной из микросхем ОЗУ (например, D29) установлена панель РС6-16, а на месте ПЗУ D17 -- микросхема с записанной в нее тест-программой. Последовательно устанавливая в панель БИС ОЗУ, напускают тест-программу и наблюдают за состоянием разряда порта В (D14), соответствующего проверяемой БИС. Если через 1...2 мин состояние этого выхода не изменится, значит, микросхема исправна, и ее можно устанавливать на плату.

После установки микросхем D22—D29 следует убедиться в надежной работе ОЗУ в целом, “прогнав” тест-программу в течение 20...30 мин. Ни в коем случае нельзя пользоваться компьютером, если в ОЗУ неисправна хотя бы одна ячейка, поскольку работа и копирование программ на ней может привести к непредсказуемым результатам.

Для испытаний и работы с РК потребуется телевизор. Если в нем предусмотрен вход для подключения видеомагнитофона, видеосигнал РК подают на этот вход. Для подключения к телевизору, не имеющего такого входа, можно воспользоваться видеомодулятором (рис.7) . Он содержит автогенератор на транзисторе VT2 и инвертор видеосигнала на транзисторе VT1. Резистор R8 служит для развязки контура генератора и коаксиального кабеля, по которому РЧ сигнал подается на антенный вход телевизора. Катушка L1 намотана на полистироловом каркасе диаметром 6мм и состоит из 6 витков провода ПЭВ-1 0,5, подстроечник - латунный винт МЗХ 12. Катушка связи L2 содержит 2 витка провода ПЭВ-1 0,3.

Лучше всего модулятор смонтировать в небольшом металлическом корпусе и разместить внутри РК. Вход модулятора подключают к РК, выход — к антенному входу телевизора, настроенного на 9-й канал. Настройкой контура L1C4 добиваются наилучшего качества изображения на экране, резистором R6 — его максимальной контрастности и устойчивой синхронизации.

Описанный способ подключения телевизоров не требует изменений в их схеме, но качество изображения при использовании модулятора несколько хуже, чем при использовании видеовхода. Если предполагается частая работа с компьютером, целесообразно приобрести неисправный телевизор и доработать его описанным ниже способом. Предпочтительнее транзисторная модель черно-белого изображения с размером экрана по диагонали от 23 до 31 см.

В телевизорах "Юность-401" — “Юность-406” видеосигнал нужно подавать в цепь базы транзистора VT8. отключив ее (отмечено крестом) от видеодетектора (рис. 8.а).

Несколько сложнее подключить компьютер к унифицированным телевизорам, в видеотракте которых использована ИС К174УР2 (рис. 8,б). Синхросмесь снимают с выхода элемента D5.2 РК, сигнал яркости - с выхода регистра D15 или инвертора D9.4. В зависимости от полярности используемого сигнала яркости можно получить как позитивное (светлые буквы на темном фоне), так и негативное (черные буквы на светлом фоне) изображение. Таким же способом подключают и телевизоры цветного изображения “Юность Ц-401 ”. “Юность Ц-404”, “Электроника Ц-432” и “Рубин Ц-202”, причем сигнал яркости в этом случае можно подавать только на вход видеоусилителя “зеленого” луча. Использовать цветные лампово-полупроводниковые телевизоры совместно с компьютером нельзя из-за узкой полосы пропускания их видеоусилителей цветовых сигналов. Следует учесть, что разборчивость текста на экране цветного телевизора будет хуже, чем на экране черно-белого.

После того, как изображение на экране телевизора получено, необходимо убедиться, что тест-программа и МОНИТОР работают на собранном компьютере. Если все директивы МОНИТОР выполняет правильно, проверяют надежность ввода-вывода с кассетного магнитофона. Для этого с помощью директивы МОНИTOPa F заполняют область памяти каким-либо кодом, а затем директивой О выводят эту информацию и записывают на магнитофон. Уровень записи должен на 6 - 10 дБ превышать номинальный. Далее, включив магнитофон на воспроизведение, нужно попытаться считать запись, предварительно занеся в выбранную область ОЗУ какой-либо другой код. Если после считывания содержимое памяти “восстановится”, а контрольная сумма записи совпадет с исходной, значит, компаратор D21 работает нормально. При необходимости можно повысить надежность воспроизведения, введя гистерезис в пороги срабатывания компаратора. Для этого его следует включить в соответствии со схемой на рис. 9,а и подстроечным резистором R1' добиться формы сигналов на входах, показанной на рис. 9.б.

На этом этап отладки можно считать завершенным. Чтобы окончательно убедиться в этом, командой М МОНИТОРа введите в ОЗУ коды, приведенные в таблице 2 (начиная с адреса 100Н), и запустите компьютер командой G100.

г. Москва.

Описание компьютера Радио-86РК

Журнал РАДИО