Сборка и налаживание микроЭВМ

     МикроЭВМ собрана на плате из фольгированного стеклотекстолита. Расположение микросхем показано на рисунке 5.

Рис. 5. Расположение микросхем

     Общий провод и цепь питания +5В выполнены печатным способом проводниками максимальной ширины, а остальные монтажные соединения - тонким изолированным проводом. В местах подключения печатных проводников к выводам питания микросхем подключаются блокировочные конденсаторы емкостью 0,22-0,68 МкФ. Для уменьшения паразитных связей и наводок монтажные провода надо прокладывать по кратчайшим путям между соседними соединяемыми выводами микросхем и не связывать в жгут. Удобно использовать обмоточный провод марки ПЭПЛОТ или ПЭВТЛК. Для соединения микроЭВМ с периферийными устройствами установите на плате разъем типа СНП34 или контактные штыри. Контактные штыри, подключенные к печатным проводникам платы общего провода, и +5В соединяются с клеммами источника питания проводами большого сечения.
     В микроЭВМ можно применить любую клавиатуру, в которой каждая клавиша связана с контактами, работающими на замыкание. Можно, например, воспользоваться клавиатурой от микрокалькулятора. Возможно размещение клавиатуры на плате микроЭВМ. Для уменьшения количества соединительных проводов индикаторы дисплея постарайтесь разместить на монтажной плате. Возможны и другие варианты конструкции. Указанные на принципиальной схеме интегральные микросхемы серии К155 можно заменить их функциональными аналогами серий К133, К555, К531. Микросхемы буфера шины адреса КР580ИР82 можно заменить микросхемами К589ИР12 или двумя микросхемами К589АП16. ОЗУ можно собрать практически на любых статических микросхемах памяти. Если применяемые микросхемы ОЗУ имеют раздельные вход и выход, то эти выводы соединяют вместе.
     Хотя наш первый модуль и отличается предельной простотой, однако наличие в нем тесной взаимосвязи между аппаратными средствами и программным обеспечением приводит к тому, что даже незначительная неисправность в аппаратуре или в программном обеспечении приводит к неработоспособности микроЭВМ.
     Начать отладку микроЭВМ целесообразно с проверки омметром всех связей на монтажной плате и устранения выявленных дефектов монтажа. С особой тщательностью следует проверить наличие электрических связей между выводами питания микросхем и контактами источника питания. Щупами омметра касайтесь непосредственно выводов микросхем - это поможет вам обнаружить дефекты пайки. Затем проверяют наличие питающих напряжений на выводах микропроцессора и на других микросхемах модуля.
     Следующий этап - проверка схемы формирования синхроимпульсов. Для этого вам потребуется осциллограф. Убедившись в наличии синхроимпульсов Ф1 и Ф2 на выводах микропроцессора, переходят к проверке функционирования блока центрального процессора при постоянно действующей на шине данных команде NOP (00Н). Код команды 00 принудительно подают на шину данных с помощью перемычек.
     При этом на адресной шине должен происходить последовательный перебор всех адресов, который можно проконтролировать с помощью осциллографа. Сигналы на адресной шине в этом случае имеют форму симметричных прямоугольных импульсов, причем частота импульсов уменьшается вдвое при увеличении номера разряда на единицу. При правильной работе команды NOP переходят к проверке остальных блоков микроЭВМ. Для этого вывод 3 микросхемы DD2 соединяют с общим проводом и убеждаются в наличии высокого уровня на выводе 24 микропроцессора, что свидетельствует о нахождении его в состоянии ожидания. Нажав на кнопку "УСТ", проверяют на всех линиях шины адреса нулевого уровня, а на линиях шины данных двоичного кода 0011 0001, записанного в нулевой ячейке МОНИТОРА (микросхема ПЗУ DD10).
     Имитировать сигнал выборки индикатора можно, отключив провод от вывода 10 микросхемы DD12.3 и соединив его с общим проводом. На правом крайнем индикаторе появится код 31. Затем отключите провод от вывода 13 микросхем DD18 и DD19 - код 31 появится уже на среднем индикаторе. Припаяйте на место провод к выводу 13 и, отключив провод от вывода 14 микросхем DD18 и DD19, проследите за индикацией кода 31 на левом индикаторе. Затем припаяйте на место все отключенные от микросхем DD18 и DD19 провода, а микросхему DD10 выньте из панельки или отключите провод от ее 20-го вывода.
     Отключив провод от вывода 8 микросхемы DD22, имитируют подачу сигнала выборки клавиатуры. Нажимая на различные клавиши, убеждаются в индикации на правом индикаторе кодов нажатых клавиш. Восстанавливают провод, подключенный к выводу 8 микросхемы DD22. Снимают перемычку, подключенную к выводу 3 микросхемы DD1. Вставляют в панельку микросхему ПЗУ DD10. Собирают на отдельной плате узел (рисунок 6), с помощью которого проверяют поцикловое исполнение программы МОНИТОР микропроцессором. При однократном нажатии на кнопку "ШАГ" микропроцессор переходит в состояние ожидания, что позволяет на индикаторах дисплея контролировать считываемые из ПЗУ коды и их исполнение.

Рис. 6. Узел для проверки поциклового исполнения программы МОНИТОР

     Для исключения влияния сигнала прерывания провод от вывода 14 микропроцессора (DD1) отключают.
     Нажав кнопку "УСТ" и последовательно нажимая кнопку "ШАГ", контролируют выполнение первых команд МОНИТОРА. В частности, после девяти нажатий на правом индикаторе должны появиться две единички, при этом на адресной шине должен быть код адреса 9000Н, а на шине управления активен сигнал ЗПЗУ. При обнаружении несоответствий следует проверить, нет ли замыканий между линиями шины адреса, или шины данных, или другими сигнальными линиями.
     После устранения обнаруженных неисправностей, добившись исполнения первых команд МОНИТОРА в шаговом режиме, отключают дополнительный узел. Подключают вывод 10 микросхемы DD12.3 к соответствующему проводу, отключив его от общего.
     Переходят к проверке микроЭВМ в динамике. Нажав на кнопку "УСТ", убеждаются в появлении двух единичек на правом индикаторе. Затем нажимают клавишу "З" и проверяют прохождение теста индикации.
     Нажав на клавишу "4", проверяют ОЗУ, затем проверяют работу директив с памятью, последовательно проверяя запись данных в ОЗУ с адреса С000Н (директива "1"), чтение данных из ОЗУ (директива "2"), запись данных в ОЗУ с любого адреса (директива "0") и чтение данных из ОЗУ с любого адреса (директива "5"). Если все эти директивы не выполняются, то набирают программу заполнения константой (она вводится с клавиатуры) адресного пространства, задаваемого также с клавиатуры.
     Проверяют с помощью этой программы исполнение директивы пуска программы с любого адреса.
     Восстановив провод, идущий к выводу 14 микропроцессора и нажав клавишу "В", проверяют индикацию времени, смену показаний на правом индикаторе каждую секунду. Проверяют директиву установки времени "С". Пуск часов производят по сигналам точного времени нажатием кнопки "УСТ". Затем переходят к проверке директив работы с кассетным магнитофоном.
     Нажав на клавишу "9", а затем набрав адреса D000H-DFFFH, наблюдают с помощью осциллографа непрерывную последовательность импульсов на выводе 9 микросхемы DD4.2. При этом тон фонограммы, которая записана на магнитофон, должен быть все время одним и тем же. Записанную на магнитофон информацию используют для проверки работы формирователя импульсов на микросхеме DA1.
     Включив магнитофон на воспроизведение, проверяют с помощью осциллографа на выводе 6 микросхемы DA1 прямоугольную последовательность импульсов.
     Затем проверяют запись и чтение программы занесения константы в задаваемое адресное пространство. Конечно, не всегда проверка микроЭВМ требует таких больших усилий. Как показывает опыт, если все детали исправны и при монтаже не было допущено ошибок, то микроЭВМ начинает работать сразу после сборки.
     Для того чтобы вы могли убедиться в том, что собранный вами компьютер работает, мы предлагаем вам на выбор несколько простых, но увлекательных игровых программ:

     1. Программа "Реакция" загружается директивой "1" с С000Н по C05DH. После пуска программы директивой "6" нажимают клавишу "0", затем испытуемый нажимает любую клавишу, при этом на всех индикаторах дисплея появляются "FF". Сразу после того, как цифры на индикаторе начинают бежать, испытуемый должен нажать на кнопку "УСТ". Индицируемый код на индикаторах и характеризует вашу реакцию. Чем он меньше, тем реакция быстрее.

     2. Программа "Гамма" загружается директивой "1" с С000Н по С082Н. Пуск программы осуществляют директивой "7" с адреса С03ЕН. После ввода пускового адреса необходимо ввести длительность звучания нот и интервал пауз между нотами в виде двухразрядных шестнадцатиричных цифр в диапазоне от 01 до FFH. Прослушивают гамму, подключив вход магнитофона, включенного на запись к разъему интерфейса.

     3. Программа "Крестики-нолики" загружается директивой "1" с С000Н по С065Н. Поле игры в виде 9 клеток пронумеровано так, как показано на схеме. После пуска программы директивой "6" на крайнем справа индикаторе появляется цифра "09" - это первый ход микроЭВМ, которая всегда ходит первая с центра. Место вашего нолика вы вводите с клавиатуры, указав номер клетки поля. Вы можете проиграть микроЭВМ, в этом случае на дисплее появляется код 73. В случае ничьей индицируется код "11".

     Игровая программа "Лабиринт" с C000H - C0FFH и пример поля игры "Лабиринт" с C200H - C2FFH.