Версия для печати темы

Нажмите сюда для просмотра этой темы в обычном формате

MAXIOL _ ДВК / Квант _ КМ1801ВМ3

Автор: SuperMax 4.3.2016, 13:46

КМ1801ВМ3А, КМ1801ВМ3Б, КМ1801ВМ3В
Микросхема КМ1801ВМ3 — 16-разрядный однокристальный микропроцессор, включающий операционный блок, блок микропрограммного управления, блок прерываний, диспетчер памяти и блок управления системной магистрали. Содержит 200000 интегральных элементов. Корпус 2136.64-1.
Отличительной особенностью КМ1801ВМ3 являются большой объем адресуемой памяти, высокое быстродействие и возможность подключения сопроцессора арифметики чисел с плавающей запятой (СППЗ).

Основные параметры КМ1801ВМ3
Объем адресуемой памяти 4М байт
Принцип управления Микропрограммный
Число команд 72 с фиксированной запятой,
46 с плавающей запятой (при подключении СППЗ)
Число регистров общего назначения 8
Производительность операций «Регистр-регистр» Сложение в потоке 1,5 млн операций/с;
(для КМ1801ВМ3А) умножение 100 тыс. операций/с;
деление 50 тыс. операций/с
Число линий запросов на прерывание 4
Тактовая частота
КМ1801ВМ3А 6 МГц
КМ1801ВМ3Б 5 МГц
КМ1801ВМ3В 4 МГц
Напряжение питания 4,75…5,25 В
Выходное напряжение низкого уровня 0,5 В
Выходное напряжение высокого уровня 2,4 В
Входное напряжение низкого уровня 0,7 В
Входное напряжение высокого уровня 2,2 В
Ток утечки на входе 1 мкА
Ток утечки на выходе 10 мкА
Выходной ток низкого уровня 3,2 мА
Выходной ток высокого уровня -1,0 мА
Входная емкость 10 пФ
Выходная емкость 15 пФ
Емкость нагрузки < 100 пФ
Мощность потребления 1,5 Вт
Максимальное входное напряжение 5,25 В
Минимальное входное напряжение -0,5 В
Температура окружающей среды -10…+70°С
Срок сохраняемости 15 лет
Минимальная наработка 50 000 ч

Общая информация
Прикрепленный файл  km1801vm3_tu.pdf ( 380.59 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1146


Описание подробное
Прикрепленный файл  km1801vm3.pdf ( 313.73 килобайт ) Кол-во скачиваний: 1193






Автор: SuperMax 4.3.2016, 15:18

Сопутствующая документация

МикроЭВМ "Электроника МС 1203.03" "Электроника МС 1203.04"
Техническое описание часть 2
Описание системы команд
Процессора ВМ3
У10.305.301.T01
Прикрепленный файл  MC1203.pdf ( 41.37 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 1123



МикроЭВМ "Электроника МС 1203.04"
Техническое описание и инструкция по эксплуатации
У10.303.304 ТО
Прикрепленный файл  MS0507_03.djvu ( 2.55 мегабайт ) Кол-во скачиваний: 870







Автор: SuperMax 21.2.2019, 9:37

КМ1801ВМ3

16-разрядный микропроцессор.
Технология n-MOS. На кристалле около 200000 вентилей.
Корпус металлокерамический 2136.64-1
Адресное пространство 4Мбайт+32кбайт ПЗУ и ОЗУ пультового режима
Быстродействие выполнения операций типа регистровых сложений по разным
источникам до 1.5-2 млн. оп/с, реально, при оптимальной схеме включения,
вероятно, до 5 млн. оп/с и более. Стандарту соответствующего класса
процессоров фирмы DEC соответствует не полностью, поскольку значительная
часть аппаратуры вынесена в кристалл КМ1801ВМ4, в котором реализованы
сопроцессор плавающей запятой и примерно половина стандартного диспетчера
памяти. Имеет совместимые со стандартом особенности пультового режима.
Потребляемая мощность 1.5-2.0 Вт по разным источникам. Корпус с радиатором
способен отвести до 4-6 Вт, и, учитывая примерно линейный рост потребления с
ростом тактовой частоты на больших частотах, быстродействие процессора
ограничено по перегреву примерно 5-6 млн. регистровых сложений/с. Структура
процессора несколько отличается от описанных выше. Передача информации в
операционный блок происходит по двум шинам чтения и отдельной шине записи,
что позволило при наличии быстродействующего АЛУ сократить время цикла работы
блока. Команды умножения, деления, параметрических двигов выполняютя с
помощью регистра - счетчика тактов, что уменьшило время выполнения команд
расширенной арифметики по сравнению с чисто микропрограммным методом.
Увеличена глубина конвейера до 4 команд; цикл преобразования виртуального
адреса в физический не занимает тактов в цикле обращения к памяти.


Разводка выводов:

1 o DIN(L) ввод
2 o DOUT(L) вывод
3 oi SYNC(L) сиа
4 i SSYNC(L) адрес принят (логика отлична от ВМ2)
5 io RPLY(L) сип
6 o DMGO(L) разрешение прямого доступа
7 io SACK(L) подтверждение захвата шины
8 io DMR(L) запрос ПДП
9 - GND=42 земля
10 io AD0 шина адреса/данных
11 io AD1 шина адреса/данных
12 io AD2 шина адреса/данных
13 io AD3 шина адреса/данных
14 io AD4 шина адреса/данных
15 io AD5 шина адреса/данных
16 io AD6 шина адреса/данных
17 io AD7 шина адреса/данных
18 io AD8 шина адреса/данных
19 io AD9 шина адреса/данных
20 io AD10 шина адреса/данных
21 io AD11 шина адреса/данных
22 io AD12 шина адреса/данных
23 io AD13 шина адреса/данных
24 io AD14 шина адреса/данных
25 io AD15 шина адреса/данных
26 o A16 шина адреса
27 o A17 шина адреса
28 o A18 шина адреса
29 o A19 шина адреса
30 o A20 шина адреса
31 o A21/NS шина адреса/признак чтения команды/данных
32 - GND1=38 земля
33 io INIT(L) сброс
34 o BS(L) выбор старшего банка памяти (страницы ввода/вывода)
35 o SEL(L) признак безадресного чтения
36 o TA(L) выдача адреса в цикле чтения
37 o UMAP(L) разрешение преобразования адресов поля DATA.
38 - GND1=32 земля
39 - не подключены к кристаллу
40 - не подключены к кристаллу
41 - не подключены к кристаллу
42 - GND2=9 земля
43 + Ucc=64 +5В
44 i EVNT вход прерывания по таймеру
45 i ET(L) разрешение зависания магистрали
46 i ACLO(L) авария сетевого питания
47 i HLT(L) вход прерывания в моду HALT
48 i IRQ3(L) запрос векторного прерывания
49 i IRQ2(L) запрос векторного прерывания
50 i IRQ1(L) запрос векторного прерывания
51 i IRQ0(L) запрос векторного прерывания
52 i DCLO(L) авария постоянного питания
53 io FPPTRP(L) прерывание от сопроцессора(вход/выход)
54 i FPPRD(L) вход готовности сопроцессора

55 o HLTM(L) индикация пультового режима
56 i DRA(L) готовноть данных сопроцессора
57 i FL двойная точность
58 i FD длинное целое
59 i WO режим начального пуска
60 i CLC тактировка
61 o LIN(L) загрузка команды в сопроцессор
62 o IAKO(L) разрешение прерывания
63 o WTBT(L) запись/байт
64 + Ucc=43 +5В

32 GND земля | выводы корпуса
32.1 CRYSTALL подложка | выполнены метал-ние от сопроцессора(вход/выход)
54 i FPPRD(L) вход готовности сопроцессора

55 o HLTM(L) индикация пультового режима
56 i DRA(L) готовноть данных сопроцессора
57 i FL двойная точность
58 i FD длинное целое
59 i WO режим начального пуска
60 i CLC тактировка
61 o LIN(L) загрузка команды в сопроцессор
62 o IAKO(L) разрешение прерывания
63 o WTBT(L) запись/байт
64 + Ucc=43 +5В

32 GND земля | выводы корпуса
32.1 CRYSTALL подложка | выполнены метал- на 4 команды и скрытый цикл преобразования
адресов магистрали, не занимающий времени в цикле обмена по магистрали.
Операционный блок предназначен для приема данных и хранения их в
регистрах, приема и расшифровки микрокоманды, формирования виртуальных
адресов и операндов, выполнения арифметических операций между регистрами и
константами и между парами регистров, выдачи данных на системную магистраль,
формирования адресов векторов прерываний, формироавния состояния.
Операционный блок содержит 16 основных регистров, из них 8 - регистры общего
назначения, один регистр - счетчик команд, один-слово состояния процессора,
остальные шесть - служебные регистры процессора. Программно доступны все
регистры общего назначения и слово состояния процессора.
Блок микропрограммного управления преобразует команду в
последовательность микрокоманд. Он состоит из:
-ПЛМ предварительного разбора команд;
-основной ПЛМ;
-ПЛМ анализа состояния;
-блока синхронизации.
Блок вырабатывает последовательность 30 - разрядных микрокоманд и
управляет работой всех блоков. Быстродействующая ПЛМ предварительного разбора
команд параллельно с загрузкой кода команды формирует начальный адрес
микропрограммы в основной ПЛМ. Основная ПЛМ хранит алгоритмы выполнения всех
команд. ПЛМ анализа состояния формирует сигналы, приводящие к переходу к
новой последовательности команд. Блок синхронизации синхронизирует работу
всего блока синхронизации.
Блок прерываний предназначен для организации приоритетных прерываний
и вырабатывает соответствующие сигналы для блока микропрограммного управления
и операционного блока. Блок прерываний формирует адрес вектора прерываний,
сигнал HALT перехода к пультовому режиму, сохраняет информацию об источнике
прерывания до окончания обработки. Фатальные аппаратные ошибки магистрали и
диспетчера памяти вызывают немедленное прерывание на любой стадии выполнения

команды. Анализ других аппаратных прерываний (внешние сигналы HALT, EVNT,
VIRQ,переполнение стека в моде KERNEL...) производится после завершения
очередной команды в соответствии с приоритетом.

Приоритеты обслуживания:

HALT INSTRUCTION
нечетный адрес команды
ошибка диспетчера памяти
зависание магистрали
команды прерываний
Т-бит в PSW
переполнение стека
авария источника питания
внешний сигнал HALT
запрос прерывания от таймера (маскируется при приоритете процессора >5)
IRQ3 (маскируется при приоритете процессора >6)
IRQ2 (маскируется при приоритете процессора >5)
IRQ1 (маскируется при приоритете процессора >4)
IRQ0 (маскируется при приоритете процессора >3)
выполнение очередной команды.

Адреса векторов прерываний:

004 зависание магистрали, переполнение стека
010 резервная инструкция
014 BPT
020 IOT
024 выключение питания
030 EMT
034 TRAP
100 таймер
244 сопроцессор плавающей запятой
250 ошибка диспетчера памяти

При получении сигналов IRQ процессор считывает вектор прерывания из
магистрали. При возникновении фатальной ошибки (кроме диспетчера памяти) при
выполнении микропрограммы обработки прерывания, процессор переходит в моду
HALT. Для упрощения аппаратуры адрес микропрограммы обработки двойного
зависания совпадает с адресом микропрограммы начального пуска.

Процедура начального пуска выполняется различно в зависимости от
потенциала на входе WO. Если при включении процессора после выработки блоком
питания сигналов DCLO,ACLO на WO низкий уровень, в PSW загружается
восьмиричное 340, в PC адрес 173000 и начинается исполнение команд. Если при
включении на WO присутствовал высокий уровень, PSW загружается содержимым
ячейки 26, в PC заносится содержимое ячейки 24 и начинается выполнение
программы; последний режим позволяет выполнять процедуру восстановления
системы после сбоя питания. Если при включении процессора был установлен
сигнал HLT(L), то процессор выйдет в пультовый режим.
В режим HALT процессор выходит, если:
-выполнена команда HALT в моде KERNEL;
-возникла двойная ошибка шины;
-вншний сигнал HALT имеет низкий уровень и нет более приоритетных прерываний.
При входе в моду HALT процессор загружает в регистр R1Oq константу 100000,
используя его в качестве указателя стека; загружает в этот стек содержимое
слова состояния и счетчика команд, заносит в слово состояния константу 340,
обнуляет счетчик команд, включает диспетчер памяти на преобразование адресов

в 22-разрядные физические и начинает исполнять программу. В режиме HALT
блокируются прерывания от диспетчера памяти. При возникновении ошибки шины не
происходит прерывания, а в PC заносится виртуальное значение 4. При обращении
к программе HALT - моды процессор вырабатывает сигнал SEL , позволяющий не
занимать под пультовый режим обычное адресное пространство. Для поддержки
пультового режима в диспетчер памяти введены четыре дополнительных регистра,
три из них имеют постоянные значения, а один доступен по чтению и записи по
адресу 172512 (виртуальному, в HALT-моде). Если в режиме HALT процессор
обращается к младшей половине памяти, то виртуальный адрес транслируется в
изический без изменений, при этом одновременно с изическим адресом выдается
сигнал SEL. Если в этом режиме процессор обращается к четверти памяти,
начинающейся с виртуального адреса 100000, для получения физического адреса
виртуальный адрс складывается с содержимым программно доступного регистра
PARH2 с (виртуальным) адресом 172512, сдвинутым влево на 6 разрядов.
Адресация области регистров внешних устройств в физическом адресном
пространстве происходит аналогично через программно доступный регистр PARH3,
в который предварительно заносится (процессором) код 177600;
В пультовом режиме нельзя использовать прерывания и команды MUL, ASH,
ASHC, DIV, EMT, TRAP, IOT, BPT, MTPD, MTPI, MFPD, MFPI. Выход из пультового
режима происходит по командам RTI, RTT.
Команда MTPS выполняется процессором только в моде USER. Для доступа
к слову состояния в моде KERNEL используются непосредственные засылки в слово
состояния, которое откликается на магистрали по адресу 17777776; в слове
состояния биты соответствуют стандарту. Процессор не поддерживает режим
SUPERVISOR.


Автор: SuperMax 21.2.2019, 10:09

https://bk0010.org/forum/?id=4442&old


Русская версия Invision Power Board (https://www.invisionboard.com)
© Invision Power Services (https://www.invisionpower.com)