Замена К580ГФ24 и К580ВК28/38
Описанная конструкция является плодом лени и жалости одновременно, и появилась она в результате конструирования контроллера на процессоре К580ВМ80. В наличии не было ни микросхемы тактового генератора К580ГФ24, ни микросхемы системного контроллера К580ВК28, в магазин было идти лень, да и в запасах было достаточно мелкой логики. Итак, начнём...
Первый узел
практически полностью заменяет микросхему К580ГФ24, содержащую тактовый
генератор, формирователь тактовых сигналов, узел сброса и формирования сигнала
строба состояния. В наличии такой микросхемы не было, а покупать чип по цене
полтора рубля за потребляемый миллиампер посчитано кощунством, поэтому было
принято решение собрать всё на рассыпухе.
Тактовый генератор собран на транзисторе КТ315 по схеме
ёмкостной трёхточки, за ним следует ключевой каскад на аналогичном транзисторе,
согласующий выход генератора с ТТЛ-входом ждущего мультивибратора К155АГ3. В
генераторе используется кварц с частотой 2,4576 МГц; во-первых такой кварц был в
наличии, во вторых позволяет подавать эту частоту через простой двоичный счётчик
далее на микросхему последовательного порта, в третьих позволяет максимально
использовать процессор по тактовой частоте.
Вполне возможно
использовать любой подходящий по частоте кварцевый резонатор в пределах 1 - 2,5
МГц. Единственная неприятность - данный генератор не вырабатывает (по крайней
мере у меня) "чистый синус", но для тактирования процессора этот недостатком не
является. Для кварцев ниже 2 МГц возможно потребуется увеличить ёмкости в
базовой и эммитерной цепях первого транзистора до 200 пФ.
К155АГ3 формирует необходимые для тактирования процессора
импульсы простым методом с использованием ждущего мультивибратора
непосредственно на рабочей частоте. Первый мультивибратор делает импульсы Ф1,
второй - Ф2. Сформированные импульсы далее подаются на элементы К155ЛА8 для
согласования с напряжением +12 Вольт. Данный узел схемы аналогичен первым
ревизиям процессорной платы компьютера "Альтаир-8800".
Третий элемент К155ЛА8 из сигналов Ф1 и SYNC делает
стробирующий сигнал для системного контроллера шины (обычно его называют STSTB).
На микросхеме К1533ТМ2 собран триггер сброса,
тактируемый сигналом Ф2TTL.
Потребляемый узлом ток не превышает 70 мА, что в два раза
меньше потребления ГФ24. Если использовать К1533АГ3, то потребление можно
уменьшить до 40 мА.
Для настройки узла желателен хотя бы простой осциллограф.
Сигнал Ф1 - используя линейку или риски на экране, делим расстояние между
импульсами на 4 и устанавливаем триммером ширину импульса в 1/4 расстояния. Ф2 -
делим расстояние между импульсами на 2 и устанавливаем триммером меандр. Данный
вариант настройки показан на диаграмме. На ней также видно, что между импульсами
Ф1 и Ф2 есть небольшое время задержки, определяемое параметрами цепи 560Ом - 18
пФ, включенной на входе второго мультивибратора. Если
срабатывает скрытый перфекционизм, то можно использовать деление расстояния на
9, как в оригинальной ГФ24, но этого обычно не требуется, для ВМ80 возможны
упрощённые эпюры тактовых импульсов. Для тактовой частоты менее 2 МГц
потребуется увеличить сопротивления, подключенные к выводам 7 и 15 АГ3, а
возможно и ёмкости времязадающих конденсаторов.
Второй узел - системный контроллер шины, частичная замена
чипа К580ВК28; он собран с использованием микросхем К155ТМ7 в качестве защёлки
слова состояния и ключей на К155ЛА3, управляемых процессором. Поскольку
использование прерываний не планировалось, то для работы оказалось вполне достаточно
сигналов общения с памятью и внешними устройствами. Сигнал чтения процессора DBIN подаётся напрямую, сигнал записи процессора WR инвертируется через
четвёртый элемент К155ЛА8.
Потребляемый узлом ток не превышает 50 мА, что в два с
половиной раза меньше потребления ВК28. Буфер шины данных, имеющийся в составе
ВК28, заменяется отдельной микросхемой типа К1533АП6 по стандартной схеме
включения и здесь не описывается. Настройка узла не требуется. Схема узла аналогична
опубликованной в книге Л.Н. Буреева, А.Л. Дудко и В.Н. Захарова "Простейшая
микро-ЭВМ".
Блокировочные конденсаторы по шине питания на схеме не показаны.
Внешний вид блока показан ниже, на нём также расположены стабилизаторы напряжений +12 и -5 Вольт (на схеме не показаны).
