КР580ВМ80А - счетчик

[Lavr]

Ну у нас тут и шутки были на форуме, что если КР580ВМ80А резисторами на ШД заставить выполнять
операцию NOP, а на адресную шину повесить ПЗУ, то получится музыкальный автомат...

И я рассчитал конструкцию, в которой КР580ВМ80А, исполняя через резисторы операции NOP и RST7, выполняет функции счетчика видеоконтролера.

Ну эмуляции всякие - это хорошо, но "дерево жизни - всегда зеленее!"...

В общем, собрал я на КР580ВМ80А вот такой макет, чтобы начать воплощать эти идеи в жизнь,
поэтому кварцевый резонатор здесь 5 МГц, а тактовая - 2.5 МГц, как и было в расчете.

Maket_580.jpg

На ШД резисторами в 10К с общего провода выставлен код NOP.
На адресные линии А12...А15 через шинный формирователь подвешены светодиоды, чтобы индицировать
перебор микропроцессором адресов.

Ну и ожидал я увидеть что-то примерно следующее:

OSC_THEOR.gif

Что-то похожее нам глаголет теория, ну а то, что выше, диаграммы с самодельного симулятора КР580ВМ80А.

Все заработало хорошо, импульсный преобразователь хорошо держит +12В и -4.7В.
Правда, жрет это всё хозяйство довольно неплохо - точно больше пол-ампера, поскольку утром
после ночного прогона сгорел один из моих источников "Волна-М"...

[Lavr]

Но сюрприз меня ждал, когда я решил потыкаться по выводам осциллографом.

DBIN и A0 ведут себя в полном соответствии с теорией...

A0_DB.jpg

А вот дальше - я был весьма удивлен и даже несколько ошарашен!

A1_A4.jpg

На всех осциллограммах, когда адрес меняется на линии А0, имеется провал в "0" в момент смены адреса на шине.

Я, честно говоря, этого не ожидал...
Сначала подумал - это я так Z-состояние вижу... нифига! Жесткий "0", к +5В резистором не притягивается!

Значит получается, что КР580ВМ80А, выполняя инструкции NOP, ведет себя по ША - нифига не как счетчик?

Либо у меня процессор бракованный? Но у меня и все остальные 34 штуки в мешочке из одной партии!
Всё на что мог грешить - проверил, всё совершенно четко и соплей нет...

У меня к вам просьба, джентльмены: у Виталия, у PVV, у fifan-a работающий КР580ВМ80А есть под руками,
не сочтите за труд, прогоните вот такой тест:

Code: Select all

   ORG 0000H

START:
   NOP
   NOP; еще 32К-раз
   JMP  START

и посмотрите осциллографом по шине адреса?

Будет ли поведение ША как на моих осциллограммах или у меня какой-то артефакт?

[Lavr]

Пришлось раскопать свой древний "Специалист-МХ" и попробовать провести на нем данный тест самому...

К сожалению, в силу "двухэтажного" построения моего "Специалиста-МХ", где "вторым этажом" вписана
часть контроллера дисковода, для измерений мне оказалась доступна лишь адресная линия А10, которая
единственная находится со стороны, где шина данных.

Photo-0131.jpg

Но то, что происходит на адресной линии А10 подтверждает, обнаруженный ранее факт:
на шине адреса сигналы логической "1" опускаются в уровень "0" при смене значения на А0.
Т.е. говоря точнее: при смене адреса на шине адреса, она опускается в уровень "0" !

Адресная линия А10 неудобна для наблюдения осциллографом, поскольку относительно "медленная".
Но на фотографии видно, что сигнал логической "1" изрезан сбросами в уровень "0" :

Photo-0127.jpg

Яркость специально завышена, чтобы это было хорошо видно в мелком масштабе.

В другом масштабе видна лишь часть единичного уровня, со сбросами в уровень "0" :

Photo-0130.jpg

Выходит, что не такой уж хороший "счетчик" микропроцесор КР580ВМ80А, исполняющий NOP ?
Ну и писателям потактовых эмуляторов (в том числе и мне), видимо, следует это учесть!
А заодно теперь придется переработать чуть иначе вот эту конструкцию...

Ну и раз уж я сподобился раскопать свой древний "Специалист", придется выкопать и двухлучевой
осциллограф, чтобы точно посмотреть, где точно по времени сброс в уровень "0" на ША происходит...

[Annett]

Ну наверное можно добавить еще какое-нибудь ИР22/23 на ША, подключив им на CLK что-нибудь подходящее

[DDp]

На всех осциллограммах, когда адрес меняется на линии А0, имеется провал в "0" в момент смены адреса на шине.
Я, честно говоря, этого не ожидал...
Сначала подумал - это я так Z-состояние вижу... нифига! Жесткий "0", к +5В резистором не притягивается!

Там выставляется WZ .
(зачем/почему - не знаю)


Ниже осциллограммы с Радио-86РК. CH1-SYNC(выв.19). CH2-A2(выв.27). DMA остановлен, [E008] <-- 80 . Вся память заполнена 00, в конце JMP 0000.

12.png

А здесь в конце JMP 0004. (A2=1)

34.png

[Lavr]

На всех осциллограммах, когда адрес меняется на линии А0, имеется провал в "0" в момент смены адреса на шине.

Там выставляется WZ . (зачем/почему - не знаю)

Откуда инфа?

Ну и пару слов, почему этот, казалось бы не столь значительный факт из поведения музейного уже
микропроцессора меня так возбудил...

Ну как нам обычно показывают поведение ША в машинных тактах в различной литературе?
Чаще всего вот так:

Viborka.gif

То есть, адрес как-бы меняется сразу, как у счетчика... а получается, что это не так!
Сам то я, конечно же, и раньше лазил осциллографом по шинам - но интересовало меня другое -
сигнал проходит ли? Сигнал не "залип" на соседнюю линию? А что там за сигнал? - Да фиг поймешь!

Ну и в тот день, когда я намерял то, что в старте топика, я долго шерстил Интернет на вопрос всех
этих диаграмм "анатомии машинного цикла"...

И что удивительно, но я нашел всего одну, где поведение ША отображено верно:

Diag_image520.gif

Жалко, я не могу спросить у авторов, они реально знали правду, или блаженно "правильно ошиблись"?

[PVV]

эксперимент провел, процессор КР580ВМ80А, дата выпуска 9002, осциллограммы как в первом посту, те с провалами в ноль... , тк осциллограф однолучевой, то посмотреть прямо два сигнала не получиться что бы понять когда именно и какой длительности эти провалы, можно сделать только через вход внешней синхронизации, но это быстро не получится.

[Lavr]

Там выставляется WZ . (зачем/почему - не знаю)

Вобще говоря, по логике вещей - очень похоже на правду!

Пара 8-битовых регистров WZ используется для временного хранения второго и третьего байтов команд перехода,передаваемых с внутр. шины данных (ВШД) в программный счетчик (РС). К паре WZ программист обращаться не может.

С.Т.Хвощ, Н.Н.Варлинский, Е.А.Попов "МИКРО-процессоры и МИКРО-эвм в системах автоматического управления Справочник" Л. "Машиностроение" 1987.

"К паре WZ программист обращаться не может." но JMP ADDR - сделать может!
И если дальше одни NOP-ы, то ADDR останется в WZ, и тогда, если он действительно
выдается в какой-то момент на ША, то "1" в его разрядах будут "портить" нулевые
значения адреса, а "0" в его разрядах будут "портить" единичные значения!
Естественно, - "1" на фоне "1" и "0" на фоне "0" - не видны...

Только я вот НИГДЕ за столько лет даже слуха не слышал, что WZ выдается в какой-то момент на ША!

А по этому поводу ничего не писали джентльмены с ZX.PK, которые вскрывали там структуру КР580ВМ80А
по фотографиям его кристалла?

[DDp]

Откуда инфа?

Предположение в процессе разглядывания таблички с растактовкой команд и waveforms (Intel 8080 Microcomputer Systems User's Manual 1975).
Ещё примечательно (местами) "UNKNOWN" на A15-0 перед SYNC.

[Lavr]

Предположение в процессе разглядывания таблички с растактовкой команд
и waveforms (Intel 8080 Microcomputer Systems User's Manual 1975).

А по этому поводу ничего не писали джентльмены с ZX.PK, которые вскрывали там структуру КР580ВМ80А
по фотографиям его кристалла?
Они же должны были это увидеть, если даже, как говорят, построили потактовую модель в ПЛИС?


-------------------------
Есть у меня этот мануал: Intel 8080 Microcomputer Systems User's Manual 1975
Но, честно говоря, заглядывал я в него редко, поскольку по моему глубокому убеждению, все что там
написано на английском, на русский многократно переведено и растиражировано в множестве изданий...

Но тем не менее: UNKNOWN ! А я почему-то НИКОГДА не обращал на это внимания...

Unknown.gif

Потрясающе... мануал от создателей микропроцессора 8080 Intel, и на диаграмме UNKNOWN = НЕИЗВЕСТНО ?

Что, НЕИЗВЕСТНО создателям микропроцессора, что у них на шине пролетает?

А вот русским - ИЗВЕСТНО нафиг!!!
Та же самая диаграмма, которая даже есть на нашем форуме!



У русских в этот момент: ОТКЛЮЧЕНИЕ! - видимо, постеснялись перевести как НЕИЗВЕСТНО...

Вечером приду с работы и посмотрю, а что же нарисовано и написано в нашем желтеньком невзрачненьком
руководстве от гениального конструктора КР580ВМ80А (а также и КР580ВМ1 ! ) - г-на Кобылинского...

[Lavr]

Вечером приду с работы и посмотрю, а что же нарисовано и написано в нашем желтеньком невзрачненьком
руководстве от гениального конструктора КР580ВМ80А (а также и КР580ВМ1 ! ) - г-на Кобылинского...

В "мануале" на КР580ВМ80А от г-на Кобылинского этот участок на диаграммах присутствует,
на некоторых он не обозначен никак (возможно, из-за недостатка места), на других же он подписан
как "неопределенное состояние".
Собственно, почему я и думал, что это - Z-состояние, но как мы выяснили здесь - это не так.

Возможно, следует подумать о том, какой номер у регистровой пары WZ, и поразмышлять над более
подробной блок-схемой из инструкции от г-на Кобылинского, как WZ может на ША попадать...

[Lavr]

Сегодня по стечению обстоятельств проверил и еще один момент, который в общем-то известен,
но постоянно вызывает сомнения...

Но по крайней мере мой процессор КР580ВМ80А, дата выпуска 8812, вполне работает от одного
напряжения питания +5В на низкой частоте.

Т.е. на вывод -5В подано GND, на вывод +12В подано +5В.

Верхнюю границу по частоте не проверял, поскольку хотел однозначно убедиться в самом этом факте...
Ну и это совпало с тем, что я решил оформить импульсный источник +12В, -5В в виде компактного блочка,
и временно отключил его от макетной платы.

[Annett]

-5 наверное можно сделать из Ф2 через эмиттерный повторитель и выпрямитель на мелких диодиках.

[Александр А.]

Но по крайней мере мой процессор КР580ВМ80А, дата выпуска 8812, вполне работает от одного напряжения питания +5В на низкой частоте.

Как предположение, производитель заменил с какого-то года исходные структуры пластин В книгах по технологии чёткого ответа нет, только объяснение подачи напряжения -5 В. Интересно бы узнать, 580ВМ80 для военных так же себя ведёт ?

[Lavr]

Как предположение, производитель заменил с какого-то года исходные структуры пластин
В книгах по технологии чёткого ответа нет...

Я не знаю сейчас объяснения этому факту, но он упоминается уже и в Википедиях...

580ot1.gif

https://ru.wikipedia.org/wiki/КР580ВМ80А

580ot2.gif

https://en.wikipedia.org/wiki/Intel_8080

Просто воспитанный на том, что надо непременно подавать −5В, +5В и +12В или все одновременно,
я и сам немножко сомневался, что первый же взятый наугад экземпляр КР580ВМ80А так сразу
и заработает ТОЛЬКО от +5В...
Я думал, что он немножко "покочевряжится"...

Но теперь это для меня факт бесспорный, поскольку проверен лично. Благо у меня как раз на плате
был низкочастотный керамический резонатор. Всё заработало с пол-пинка!

Ну и я немного опасался, поскольку помнил, что во времена "Специалиста" процессор, случайно
оказавшийся без −5В у нас разогрелся как утюг, хотя и не сдох...

К сожалению, проверить военный экземпляр не смогу, т.к. он не полезет в эту макетку и может
сломаться.
Действительно, на длине 20 выводов, крайние при вставке в макетку слегка отгибаются, а корпус
процессора едва заметно выгнут. Боюсь, керамический корпус такое "не оценит"...