Литература и публикации
- Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем. Том 2., под редакцией Шахнова В. А. — М.: «Радио и связь», 1988. стр. 7-20.
- Г.Г. Гришин, А.А. Мошков, О.В. Ольшанский, Ю.А. Овечкин. Микропроцессоры: Справочное пособие для разработчиков судовой РЭА / под редакцией канд. техн. наук Ю.А. Овечкина. — Л.: Судостроение, 1988. — С. 122—180. — 520 с. — 33 500 экз. — ISBN 5-7355-0306-5.
- Отраслевой стандарт ОСТ11-348.918-83. Микросхемы интегральные серии К1801. Руководство по применению.
- Ю. И. Борщенко, И. А. Бурмистров, В. Р. Науменков, Ю. В. Романец, А. А. Рыжов, Е.М. Соловьёв. СБИС 16-разрядного однокристального микропроцессора типа КМ1801ВМ2 // Электронная промышленность. — 1985. — № 7. — С. 3—5.
1801ВМ4 + КА1801ВМ4 + КН1801ВМ4
Первая микросхема в ряду — возможно, буквы «КН» просто подчищены.
Микросхема не потеряла актуальности и сегодня:
«Подпрограмма Союзного государства «Разработка и освоение серий цифровых, цифро-аналоговых,
аналоговых интегральных микросхем для аппаратуры специального назначения и двойного применения»
(Утверждена 29.10.2003 Постановлением 20 Совета Министров Союзного государства)
….
по 8 ОКР изготовлены и исследованы экспериментальные образцы микросхем, в том числе:
…
— микропроцессорный комплект из 2 типов микросхем — 16/32-разрядного КМОП процессора (аналог 1801ВМ3) и 32/64-разрядного
КМОП сопроцессора обработки чисел с плавающей запятой (аналог 1801ВМ4)»
К1801ВП1
К1801ВП1 — пожалуй, первый отечественный БМК, выполненный по n-МОП технологии.
Его кристалл выполнен по проектным нормам длины канала 3 мкм и имеет размер 4,2х4,2мм.
Полузаказные БИС, создаваемые на основе БМК К1801ВП1, функционируют при напряжении питания 5 В.
Заводской паспорт от неё.
Кристалл БМК условно разделен на внутреннюю и периферийную части с 43
контактными площадками. Внутренняя часть представляет собой матрицу 13х40 из 520 кристаллов типа А.
Эта матрица имеет дополнительно два ряда по 40 усилительных матричных базовых ячеек (МБЯ)
типа В для реализации усилительных функций внутри матрицы.
Шины питания и земли включены в переменные слои металлизации и подлежат разводке. Разводка линий связи
на кристалле двухслойная, причем слой поликремния неизменяемый, а алюминия — переменный.
Межслойные соединения осуществляются с помощью переменного слоя контактов. Основным критерием оптимальности
разводки линий связи можно считать их наименьшую длину и проведение их преимущественно в слое алюминия.
Поликремниевые слои в рабочей зоне для удобства разводки линий связи через
каждые две ячейки имеют разрыв. Если необходимо провести более длинную поликремниевую линию связи,
то в местах разрыва ставят алюминиевые соединения.
Каждая МБЯ содержит 10 транзисторов и обеспечивает разветвление по выходу ячейки,
равное 3. Усилительная ячейка содержит четыре транзистора, позволяющих расширить нагрузочные
способности МБЯ, и обеспечивает коэффициент разветвления по выходу, равный 10.
Периферийная часть БМК представляет собой ячейки, каждая из которых содержит 20
транзисторов и контактную площадку, что позволяет осуществить 40 входов-выходов.
Между контактной площадкой питания (42) и площадкой смещения (43) размещен
генератор смещения подложки. Шина земли выведена на контактную площадку 21.
Библиотека функциональных ячеек содержит 60 вариантов матричных и 11 вариантов периферийных ячеек.
Наборы элементов, входящих в МБЯ типа А
Усилительная МБЯ типа В
|
Крайне интересный экземпляр: Это микросхема венгерского производства. Видимо, они выпускали их по лицензии. |
К1801ВМ1А + КР1801ВМ1Г
16-разрядный микропроцессор, выполненный по технологии n-МОП.
Система команд — фиксированная, соответствует Basic Instruction Set фирмы DEC.
Электрические параметры
|
| Быстродействие по регистровым операциям — до 500 000 оп/с | |
| Тактовая частота — 5 МГц | |
| Емкость адресуемой памяти — 64 кБ | |
| Число регистров общего назначения — 8 | |
| Число уровней прерывания — 4 | |
| Потребляемая мощность — 1 Вт | |
| Напряжение питания +5 В |
Выпускались версии процессора с буквами А и Г. Последняя
отличалась тем, что в дополнение к основному набору команд имела команду
умножения. Предположительно, это результат выходной отбраковки — блок
микропрограммного управления, реализованный на ПЛМ, был одинаков для
всех процессоров. Но реализация команды умножения была сложной, и
работала лишь в малом числе процессоров; после выходного контроля
они и получали маркировку Г.
Как правило, на самой микросхеме версия маркировалась не
буквой, а точками; А — одна точка, Г — две.
|
Иногда эти процессоры (а также ) встречаются с залитой черным компаундом крышкой. Оказывается, крышки-то там и вовсе нет, всё пространство залито эмалью! Таким образом улучшали экономические показатели :))) |
|
Использование
На основе микропроцессоров данной серии были построены:
- Компьютеры семейства ДВК — Одноплатные микроЭВМ МС1201, МС1201.01, МС1201.02, МС1201.03, МС1201.04 (К1801ВМ1, КМ1801ВМ2, КМ1801ВМ3)
- БК-0010, БК-0011M — (КМ1801ВМ1А)
- Пишущая машинка «Ромашка» ПЭЛП-305-02 или ПЭЛП-У1-01 (КМ1801ВМ2)
- Союз-Неон ПК-11/16 (Н1806ВМ2)
- Микрокалькулятор Электроника МК-85
- Система ЧПУ «Электроника НЦ-31»
- Система ЧПУ «2М43»-(Одноплатные микроЭВМ, МС1201.02)
- Система ЧПУ «2С42-65»
- Электроника МС 0511 «УКНЦ» — (КМ1801ВМ2)
- Шахматный компьютер Электроника ИМ-01, ИМ-01Т (КР1801ВМ1)
- Шахматный компьютер Электроника ИМ-05 (КМ1801ВМ2)
- Кассовый аппарат ОКА-500 (К1801ВМ1)
- Графопостроитель МС6501-01 (КМ1801ВМ2)
- Телефон с АОН Phone MASTER (Т36ВМ1) без сетевого питания зеленоградской фирмы «Телесистемы» (1993 год — первая модель, 1995 год — вторая модель с новым двухстрочным ЖКИ с подсветкой).
- Автоматизированное всеволновое радиоприёмное устройство (РПУ) «Бригантина» (разработка ОНИИП 1986—1988 гг.).
- ЦЭВМ для вертолётных гидроакустических станций Киевского НИИ гидроприборов (1801ВМ1Г).
- БЦВК космического корабля «Буран» (Н1806ВМ3, 1801ВМ4)
Устройство интерфейса с последовательной передачей данных (ИРПС) на К1801ВП1-035
Рассмотрим вопрос реализации ИРПС. В составе ЭВМ для связи процессора с удаленным устройством, в частности с пультовым терминалом, используется последовательная передача данных. Для преобразования параллельной информации в последовательную и наоборот при подключении к микроЭВМ «Электроника-60» периферийных устройств через ИРПС предназначена микросхема К1801ВП1-035.
Структурная схема БИС К1801ВП1-035 приведена на рис. 7.7, обозначение и наименование выводов даны в табл. 7.5. Начальная установка микросхемы производится подачей сигналов низкого уровня на входы INIT и DCLO.
 |
|
Микросхема К1801ВП1-035 содержит четыре регистра и два источника адресов векторов прерывания. Адреса регистров и векторов объединены в четыре группы, которые указаны в табл. 7.6. Выбор групп адресов регистров и источников адресов векторов прерываний производится заданием комбинаций уровней на входах ACL0 и АСL1 соответственно: для группы 1 – 0 и 0, для группы 2 – 1 и 0, для группы 3 – 0 и 1, для группы 4 – 1 и 1.
Выбор форматов посылок по последовательному каналу производится заданием комбинаций уровней на входах NB0 и NB1 соответственно: для 8 бит – 1 и 1, для 7 бит – 0 и 1, для 5 бит – 0 (либо 1) и 0.
Скорость обмена по последовательному каналу изменяется дискретно от 50 до 19200 бод (бит/с) при тактовой частоте микросхемы 4608 кГц. Выбор скорости обмена производится заданием комбинаций уровней на входах FR0-FR3 (их возможное сочетание приведено в табл. 7.7).
Следует отметить, что микросхема имеет выводы HALT, VIRQ и RPLY с открытым стоком, имеющим UOL низкого уровня. Для обеспечения на данных выходах высокого уровня необходимо между выходом и шиной источника питания UCC (+5 В) включить резистор с номинальным значением, рассчитанным исходя из значения выходного тока логического 0 IOL (не более 3,2 мА).
Для работы БИС К1801ВП1-035 со специальными линиями типа линий с токовыми петлями, телеграфным интерфейсом и т. п. необходимы специальные схемы сопряжения.
На рис. 7.8 приведены условные графические обозначения К1801ВП1-035. Более подробно описание БИСМ изложено в .
| Номер | Обозначение | Наименование |
|---|---|---|
| 1 | CLC | Вход тактовой частоты |
| 2 | EVNT | Выход прерываний по таймеру |
| 3-6 | FR0-FR3 | Вход выбора скорости обмена |
| 7,8 | NB0, NB1 | Вход выбора формата |
| 9 | \\AD0 | Вход-выход 0-го разряда адреса-данных системной магистрали |
| 10 | \\AD1 | Тоже 1-го разряда |
| 11 | \\AD2 | Тоже 2-го разряда |
| 12 | \\AD3 | Тоже 3-горазряда |
| 13 | \\AD4 | То же 4-го разряда |
| 14 | \\AD5 | То же 5-го разряда |
| 15 | \\AD6 | То же 6-го разряда |
| 16 | \\AD7 | То же 7-го разряда |
| 17 | \\AD8 | Вход 8-го разряда адреса-данных системной магистрали |
| 18 | \\AD9 | То же 9-го разряда |
| 19 | \\AD10 | То же 10-го разряда |
| 20 | \\AD11 | То же 11-го разряда |
| 21 | GND | Общий |
| 22 | \\AD12 | Вход-выход 12-го разряда адреса-данных системной магистрали |
| 23,24 | ACL0, АСL1 | Вход выбора адреса |
| 25 | \\AD15 | Вход 15-го разряда адреса-данных системной магистрали |
| 26 | \\BS | Вход сигнала выбора внешнего устройства системной магистрали |
| 27 | \\TF | Выход сигнала передатчика |
| 28 | \\IP | Вход сигнала приемника |
| 29 | \\BSYD | Вход сигнала занятости последовательного канала |
| 30 | NP | Вход установки паритета |
| 31 | \\HALT | Выход сигнала останова системной магистрали |
| 32 | PEV | Вход установки четности или нечетности |
| 33 | \\IAKI | Вход сигнала разрешения прерывания системной магистрали |
| 34 | \\INIT | Вход сигнала установки системной магистрали |
| 35 | \\VIRQ | Выход сигнала запроса на векторное прерывание системной магистрали |
| 36 | \\IAK0 | Выход сигнала разрешения прерывания системной магистрали |
| 37 | \\DOUT | Вход сигнала управления выводом данных системной магистрали |
| 38 | \\DIN | Вход сигнала управления ввода данных системной магистрали |
| 39 | \\RPLY | Вывод сигнала ответа приемника информации системной магистрали |
| 40 | \\DCLO | Вход сигнала «Авария источника питания» |
| 41 | \\SYNC | Вход сигнала синхронизации обмена системной магистрали |
| 42 | UCC | Напряжение источника питания |
| Название | Адрес | |||
|---|---|---|---|---|
| группы 1 | группы 2 | группы 3 | группы 4 | |
| Регистр состояния приемника | 177 560 | 176 560 | 176 570 | XXXXX0 |
| Буферный регистр приемника | 177 562 | 176 562 | 176 572 | XXXXX2 |
| Регистр состояния передатчика | 177 564 | 176 564 | 176 574 | XXXXX4 |
| Буферный регистр передатчика | 177 566 | 176 566 | 176 576 | XXXXX6 |
| Адрес вектора прерывания приемника | 060 | 360 | 370 | XX0 |
| Адрес вектора прерывания передатчика | 064 | 364 | 374 | XX4 |
| Скорость обмена, бод | FR3 | FR2 | FR1 | FR0 |
|---|---|---|---|---|
| 50 | ||||
| 75 | ||||
| 100 | 1 | |||
| 150 | 1 | 1 | ||
| 200 | 1 | |||
| 300 | 1 | 1 | ||
| 600 | 1 | 1 | ||
| 1200 | 1 | 1 | 1 | |
| 2400 | 1 | |||
| 4800 | 1 | 1 | ||
| 9600 | 1 | 1 | ||
| 19 200 | 1 | 1 | 1 | |
| 57 600 | 1 | 1 |
УР1801ВМ2А, КМ1801ВМ2А, КН1801ВМ2
Широко распространенный (когда-то) шестнадцатиразрядный микропроцессор,
дальнейшее развитие как по структуре, так и по системе команд.
В структуре были добавлены блок обработки ветвлений, ускоряющий выполнение команд по условиях N, Z, V, С,
и спец. блок расширенной арифметики
(с плавающей запятой) — к базовому набору добавились MUL, DIV, ASH и ASHC, которые выполнялись программным
способом на системном ПЗУ К1801РЕ1 (т.е. когда проц встречал код этой команды, то он
генерировал спец. прерывание, читал внешний регистр SEL,
и в зависимости от одного из битов давал либо прерывание по недопустимой команде, либо
переход на программу ее выполнения). В работу других блоков также внесены изменения,
что позволило вдвое (до 1 мкс) сократить время выполнения регистровой команды,
ввести операцию выхода на системную магистраль через «окно»,
дополнительную зону адресного пространства системной памяти,
упростить внешние схемы формирования интерфейсных сигналов.
Повышение быстродействия достигнуто за счет более глубокой конвейеризации, организуемой так,
что к концу выполнения любой команды следующая уже находится в буферном регистре команд,
а с магистрали начинается прием очередной. При построении многопроцессорных систем может быть образована
дополнительная магистраль путем выделения «окна» — адресного пространства ОЗУ от 160 000 до 163 777.
Микросхема К1801ВМ2 по сравнению с
имеет несколько иное расположение выводов
и их функции. Так, вместо вывода IPQ1 те же функции выполняют вывод HALT.
В дополнение к входу синхронизации CLK1 имеется вход CLK0 с частотой импульсов вдвое меньше,
используемый для синхронизации внешних устройств.
Для повышения помехоустойчивости выведены дополнительный выводы («Земля») для шины адрес/данные.
Примечания
- Ангстрем. История — 1980—1989 года. ОАО «Ангстрем». Дата обращения: 22 июня 2011. Архивировано из оригинала 23 июня 2008 года.
- Музей электронных раритетов — Актив — 587-я серия. Дата обращения: 3 января 2010. Архивировано 9 мая 2008 года.
- История отечественных микропроцессоров. (580, 1810 и т.д.) (часть 2) — Конференция iXBT.com
- Б. М. Малашевич. Зеленоградские микропроцессоры, мини- и микроЭВМ с архитектурой «Электроника НЦ». Дата обращения: 18 января 2009. Архивировано 16 февраля 2008 года.
- ОПИСАНИЕ БК-11М. Дата обращения: 4 января 2010. Архивировано 16 сентября 2014 года.
- Тонкости и толстости ВМ1 — Форум — Электроника БК-0010/0011M. Дата обращения: 14 июля 2012. Архивировано из оригинала 31 мая 2011 года.
- Ports — bkbtl — Порты (регистры) БК. — BK Back to Life! — BK0010 / BK0011 emulator — Google Project Hosting. Дата обращения: 15 июля 2012. Архивировано 29 июля 2010 года.
- Speccy — наш выбор! — Показать сообщение отдельно — Цифровая археология: 1801 и все-все-все. Дата обращения: 22 августа 2015. Архивировано 4 октября 2015 года.
- [https://web.archive.org/web/20140416182158/http://vak.ru/doku.php/proj/bk/1801vm-series Архивная копия от 16 апреля 2014 на Wayback Machine proj: bk:1801vm-series ]
- Speccy — наш выбор! — Цифровая археология: 1801 и все-все-все — Сообщение 103
- Speccy — наш выбор! — Цифровая археология: 1801 и все-все-все — Сообщение 593. Дата обращения: 17 августа 2015. Архивировано 25 сентября 2015 года.
- cpu11/vm1 at master · 1801BM1/cpu11 · GitHub. Дата обращения: 21 мая 2019. Архивировано 1 сентября 2019 года.
- Цифровая археология: 1801 и все-все-все. Сообщение #725. Дата обращения: 3 октября 2015. Архивировано 5 октября 2015 года.
- VM1vsVM2 — bkbtl — Различия между 1801ВМ1 и 1801ВМ2. — BK Back to Life! — BK0010 / BK0011 emulator — Google Project Hosting. Дата обращения: 15 июля 2012. Архивировано 29 июля 2010 года.
- cpu11/vm2 at master · 1801BM1/cpu11 · GitHub
- Цифровая археология: 1801 и все-все-все — Страница 105. Дата обращения: 21 мая 2019. Архивировано 13 сентября 2019 года.
- . Дата обращения: 22 июня 2016. 13 августа 2016 года.
- ↑ .
- W. E. Schlegel (1989). “Leipziger Frühjahrsmesse 1989, Teil 1, Bauteile” . Radio Fernsehen Elektronik . Berlin: VEB Verlag Technik. 38 (6): 349. ISSN 0033-7900.
- Бытовой ретро-компьютер своими руками — Просмотр темы — Цифровая археология 1801: трискаидекафобия 013. Дата обращения: 16 марта 2014. Архивировано 28 ноября 2014 года.
- Бытовой ретро-компьютер своими руками — Просмотр темы — Цифровая археология 1801: одноклавишный 014. Дата обращения: 8 марта 2015. Архивировано 2 апреля 2015 года.
- Бытовой ретро-компьютер своими руками — Просмотр темы — Цифровая археология 1801: тайна кристалла 030. Дата обращения: 4 октября 2013. Архивировано 4 октября 2013 года.
- Бытовой ретро-компьютер своими руками — Просмотр темы — Цифровая археология 1801: домашний 037. Дата обращения: 16 марта 2014. Архивировано 28 ноября 2014 года.
- Бытовой ретро-компьютер своими руками — Просмотр темы — Цифровая археология 1801: В чащах юга жил бы цитрус 065. Дата обращения: 30 августа 2015. Архивировано 30 августа 2015 года.
- Бытовой ретро-компьютер своими руками — Просмотр темы — Цифровая археология 1801: Северный мост 119. Дата обращения: 31 октября 2017. Архивировано 7 ноября 2017 года.
- Бытовой ретро-компьютер своими руками — Просмотр темы — Цифровая археология 1801: неудержимое диско 128. Дата обращения: 16 марта 2014. Архивировано 28 ноября 2014 года.
- nedoPC.org — View topic — Отладочный модуль на К1801ВМ1. www.nedopc.org. Дата обращения: 31 июля 2020. Архивировано 30 октября 2021 года.
- «Компьютерра» № 23 от 30 июня 2004 года. Дата обращения: 25 августа 2016. Архивировано из оригинала 1 ноября 2021 года.
- Е.Белевцов, Игорь Коршун. Многофункциональный телефон «Phone Master» // Радио : журнал. № 1994. № 7. С. 32-34.
- Описание второй модели АОН «Phone master»: 1 страница 2 страница 3 страница 4 страница
- Бригантина : Рейтинг
- История. 80-е годы. Дата обращения: 13 июня 2012. Архивировано 1 августа 2015 года.
- Малиновский Борис Николаевич. Нет ничего дороже. Кибернетическая техника. Дата обращения: 17 июля 2012. Архивировано 15 апреля 2010 года.
- Russian Computers on the Buran Shuttle | The CPU Shack Museum. Дата обращения: 5 июня 2021. Архивировано 5 июня 2021 года.
- Какая ОС была на Буране? — Страница 2. Дата обращения: 5 июня 2021. Архивировано 5 июня 2021 года.
