Запознайте се с българските интегрални схеми серия СМ 630 и СМ 650 в Sandacite.BG!
Български интегрални схеми СМ 630 и СМ 650
Напоследък започнахме да обръщаме внимание и на нашите микрочипове – микропроцесори, различни контролери, аналогово-цифрови преобразуватели… Днес ще дадем в сбит вид какво всъщност съдържат едни от последните серии интегрални схеми, разработени в някогашния Институт по микроелектроника, защото обикновено се цитира само този или онзи чип и така не става ясно кое към коя фамилия принадлежи той и за какво е предназначен. По-точно, сега ще станедума за сериите MOS интегрални схеми СМ 630 и СМ 650 и някои други, разработени в периода 1989 – 1991 г.
СМ 630 се състои от един процесор, три вида контролери и една логическа матрица. Произвеждани са в Завода за интегрални схеми, който е в състава на Комбината по микроелектроника в Ботевград. Ето ги един по един:
СМ 630 – 8-битов микропроцесор, ,,опаковка“ DIP40 (40 контактни извода);
СМ 631 – контролер за управление на паметта, DIP40;
СМ 632 – входно-изходен контролер, DIP40;
СМ 633 – логическа матрица тип HAL, DIP22;
СМ 637 – контролер за пряк достъп до паметта, DIP40
По-,,дълго“ е положението със следващата фамилия СМ 650. Нейна основна характеристика дадохме наскоро ТУК. В нея има няколко различни едночипови мекрокомпютъра, включително и такива с EPROM. Сега допълваме онези сведения с ето тази таблица. В нея втората колона указва броя на контактните изводи, а последната – къде и откога елементът е в производство. ЗИС означава Завод за интегрални схеми, а ИМЕ – Институт по микроелектроника:
СМ650
28
8-битов микропроцесор
да, ЗИС, ИМЕ
СМ651
48
Чип за развитие на 8-битови микрокомпютри
да, ИМЕ
СМ652
40
Едночипов 8-битов микрокомпютър
да, ЗИС, ИМЕ
СМ653
40
Едночипов микрокомпютър
да, ЗИС, ИМЕ
СМ654
40
Едночипов микрокомпютър с АЦП
да, ИМЕ
СМ655
40
Едночипов 8-битов микрокомпютър
1990 г., ИМЕ
СМ656
28
Едночипов 8-битов микрокомпютър с EPROM
1991 г., ИМЕ
СМ657
40
Едночипов 8-битов микрокомпютър с EPROM
1991 г., ИМЕ
Картинката няма да е пълна, ако не добавим и 16-битовите микропроцесори с байтова организация – СМ 688 и усъвършенстваната му модификация СМ 688-2 – които работят на честоти 5 и 8 мхц. Заедно с някои от контролерите от първата серия СМ 600 СМ 688 е монтиран и в персонални компютри. Ето и таблица с тези и няколко останали други чипа:
СМ674
40
Комуникационен контролер
да, ИМЕ
СМ688
40
8/16-битов HMOS микропроцесор
да, ЗИС
СМ688-2
40
8/16-битов HMOS микропроцесор с повишено бързодействие
да, ЗИС
СМ6НС18
28
Часовник за реално време
1991 г. (към момента не е ясно дали е произвеждан серийно)
СМ6НС51
40
Едночипов CMOS микрокомпютър
1991 г. (към момента не е ясно дали е произвеждан серийно)
Надяваме се, че сме внесли яснота в мрака – нещо, което от много време наистина искахме да стане. Пожелаваме Ви интересни моменти на страниците на този сайт, направен с любов към българската техника! Поздрави!
Разучете българските едночипови микрокомпютри СМ 654 и СМ 655 в Sandacite.BG!
Български едночипови микрокомпютри СМ 654 и СМ 655
На запознатите с историята на българската електроника е добре известна серията (фамилия) микрочипове СМ 600. Тя обаче има и наследник – СМ 650. Тази серия се ражда в столичния Институт по микроелектроника през 1989 или 1990 г.
Това е цяла серия 8-битови едночипови микрокомпютри, която се състои от 6 големи HMOS интегрални схеми. Те представляват завършени микропроцесорни системи, предназначени за изграждане около тях на малки и евтини устройства, когато е нужно те да бъдат с микропроцесорно управление. Фамилията е изградена около 8-битов процесор с възомжностите на вече известния СМ 601, но се различават по обема на вградените постоянна и оперативна памет и по броя на входно-изходните линии. Едночиповият микрокомпютър СМ 651 работи с външна програмна памет, а в два други чипа – СМ 654 и СМ 655 – е вграден и 8-битов четириканален аналогово-цифров преобразувател. Днес ще се запознаем по-подробно именно с тях.
Важното при подобни едночипови микрокомпютри е, че при тях в един (монолитен) сицилиев кристал са обединени всички елементи, необходими за изграждането на даден контролер. Удобна е възможността да се осигури интерфейс на процесора с източници на аналогови сигнали.
Аналогово-цифровият преобразувател, включен в кристала, разширява възможностите за приложение на едночиповия микрокомпютър. Освен това решава много от проблемите за борба с шумовете и увеличава надеждността на цялото нещо, а и, разбира се, намалява крайната му цена.
По-важните характеристики на двата микрокомпютърни чипа са следните:
постоянна памет ROM — 2048 байта (CM 654) и 3776 байта (CM 655);
8-битов брояч (таймер) със 7-битов масково-програмируем предварителен делител (СМ 654). При СМ 655 пък предварителният делител е напълно програмируем;
24 входно-изходни линии, групирани в три групи по осем — порт А, В и С;
два входа за външно прекъсване INT и INT2;
аналогово-цифров преобразовател със следните характеристики: 1/2 LSB грешка от дискретизация, 1/2 LSB всички други грешки, 1 LSB пълна грешка;
схема за детекция на преминаване през нулата па променливотоковото напрежение, свързана към вход INT;
вграден тактов генератор, предназначен за работа е кварцов резонатор или верига RC:
режим на самопроверка
СМ 654 и СМ 655 са произвеждани в Комбината по микроелектроника в Ботевград, като са пакетирани по стандарта DIP40. Последното число е броят на изводите около чипа. Ето и схема на тяхното разположение:
Български едночипови микрокомпютри СМ 654 и СМ 655 – схема на изводите
Ето в следващите две илюстрации и блоковите им схеми:
При изработката на двата микрокомпютъра е използвана т.н. N-канална технология, използвана за производството и на цялата серия СМ650 – не са въвеждани на допълнителни маски и технологични процеси – а това определя и избора на метода на работа на вътрешния АЦП.
Аналогово-цифровият преобразувател има четири аналогови входа, които се превключват посредством аналогов мултиплексор. Непосредствено след него се намира схема от типа на Sample and Hold. която в продължение на пет машинни цикъла запомня измерваното входно напрежение. Осъществява се зареждане на капацитет с големина от порядъка на 25 pF (не е отчетен капацитетът на входната част, който е около 10 pF) през резистор с типична стойност 2,5 к. След това то се изключва от входния аналогов мултиплексор и започва преобразуването. Времето за преобразуване е 30 машинни цикъла. Използва се методът на последователните приближения. За функционирането на аналогово-цифровия преобразовател е необходимо включването на две опорни напрежения — високо VRH и ниско VRL. Те се прилагат постоянно към два от входовете на порт D.
В добавка, ето и диаграма на паметта при двата микрокомпютъра:
Български едночипов микрокомпютър СМ654 – схема на паметтаБългарски едночипов микрокомпютър СМ655 – схема на паметта
А ето и още нещо интересно, изработено в същия институт:
Вижте какво представляват българските тестери за интегрални схеми, направени в Института по микроелектроника!
Български тестери за интегрални схеми
През 1967 г. в София е създаден интересен научноизследователски институт, който в следващите около тридесет години остава плътно свързан със съдбата на нашата електроника и по-специално компютри. Институтът по микроелектроника се намира на тогавашния булевард Ленин (днес Цариградско шосе) и произлиза от секция Силиций във Физическия институт на БАН. Пръв ръководител на новия (тогава наречен) Централен институт за елементи е известният български физик проф. Йордан Касабов, конструирал през същата година първия електронен калкулатор с MOS интегрални схеми в света – Елка 42.
През първите години след основаването веднага се отбелязват успехи в разработката на MOS ИС, а в следващите десетилетия дейността на Института се разраства и в:
разработка и производство на специализирани и стандартни NMOS и CMOS интегрални схеми;
разработка и производство на хибридни интегрални схеми с използването на дебелослойни и тънкослойни технологии;
разработка на различно специално тестово и технологично оборудване за опитно произведената в института микроелектроника (именно в това ще се фокусираме в днешната статия);
проектиране на производствени и развойни мощности, за да се развива микроелектрониката в България;
внедряване при клиенти на висококачествени и високоефективни NMOS, CMOS и хибридни технологии и интегрални схеми;
обучение на специалисти за проектиране на интегрални схеми по поръчка;
изработка на фотомаски;
разработка на софтуер за споменатите по-горе системи за автоматизирано проектиране на интегрални схеми;
изготвяне на тестови програми и тестване на интегрални схеми;
проверка на чужди проекти на интегрални схеми в технологичната линия на ИМЕ — фотомаски, пластини, измерване, монтаж;
разработка на електронни устройства
Институт по микроелектроника – емблема
В края на 80-те години Института започват да работят по създаване на оборудване за тесвтване на вече опитно произведени цифрови и хибридни интегрални схеми. В резултат на тези усилия до 1992 г. са изработени следните тестови системи – както са наричани тогава – при които операторът (дамата на първата снимка) управлява процеса на изпробване на готовите чипове от персонални компютри Правец 8 и Правец 16:
АС 100 — автоматичен тестер за хибридни ИС с пасивни компоненти и до 40 контактни извода. Тестерът се управлява от 8-битов компютър Правец;
АС 200 — автоматична тестова система за функционална проверка на хибридни ИС с до 40 контактни извода. С нея вече се работи от 16-битов компютър. Системата предлага възможност да се включват и управляват със стандартен инструментален интерфейс външни уреди, за да могат с тях да се направят разни по-специфични измервания;
АС 400 — автоматичен тестер за цифрови ИС с ниска степен на интеграция с до 24 извода;
АС 420 — специализиран тестер за цифрови ИС и интересните български едночипови микрокомпютри СМ 650 и СМ 652;
АС 600 — специализиран тестер за микропроцесорни схеми от серията СМ 600;
АС 8000, която виждате на първата снимка тук — това е тестова система за изпробване на памети с обем до 4 мб и работна честота до 20 мхц. На АС 8000 едновременно могат да се изпробват до 4 схеми
През 1992 – 3 г. е проектиран и активно се изработва прототипът и на най-новия модел АС 9000 — това е система за тестване на големи интегрални схеми с до 128 контактни извода.
За да работите успешно с някоя от тези апаратури, е необходимо да разполагате със специализирани програми, които ИМЕ също сам си прави.
Всичко това видно свидетелства за активна работа в областта на развитието на микрочиповата електроника в България, но сега едва ли можем да открием нито някоя от тези системи, нито въобще да се завърнем към равнището, което страната ни тогава има…
Йеаа, в Sandacite.BG набарахме и сервизен програматор за EPROM чипове – нарича се ИЗОТ 0404С!
Бг сервизен програматор за EPROM чипове ИЗОТ 0404С
В показваните досега български компютърни устройства сме се занимавали почти винаги с хардуер, използван от крайни оптребители, а в същото време – с изключение на едва-две автоматизирани системи за проверка на печатни платки – почти нищо не сме разказвали за машините, които са ползвани от хората, заети в производството българските компютри. А България е изработвала и много устройства точно за тях! Днес ще започнем поправянето на грешката.
Знаете ли какво означава съкращението EPROM? Това е вид чип, използван в компютрите от десетилетия, който е енергонезависима памет. В нея се записва фабрична информация, необходима за правилното функциониране на компютъра или въобще устройството с микропроцесорно управление, в което EPROM-ът се намира – т.н. служебна информация. Тя се записва по електрически път, а тъй като чипът има прозрачна капачка отгоре си, се изтрива с насочване на ултравиолетова светлина към него. Тези памети могат многократно да се презаписват и изтриват. За да се извърши лесно в завода електрическото програмиране (записът), са измислени специални EPROM програматори като този, който виждате тук. Това е специфично устройство – такова не сме ви показвали досега, а и е първото от този вид, което намираме.
Нашият ИЗОТ 0404С е предвиден за запис на информация в използваните в тогавашните български компютри EPROM чипове – интелските ММ2708, ММ2716 и други. Програматорът е изграден на основата на българската микропроцесорна фамилия СМ600, произвеждана в Комбината по микроелектроника в Ботевград. ИЗОТ-ът пък е произвеждан в Завода за запаметяващи устройства във Велико Търново (по-късно Комбинат по системи за телеобработка) от края на 70-те години. Може свободно да се употребява за обслужване на всички български микропроцесорни устройства – автоматизационни и какви ли не още – които имат в себе си EPROM памет от указаните по-горе видове. 0404С е използван не само в производството, но и в последващата сервизна дейност – когато по заявка на даден клиент на Завода е необходимо да се запише или редактира специфична служебна програма, характерна за работата на компютъра (или каквото е там) в научното или разработъчно звено, в което машината рАботи.
Бг сервизен програматор за EPROM чипове ИЗОТ 0404С
Горе виждате как ИЗОТ 0404с е побран в удобно куфарче от твърда пластмаса. Може да бъде кафяв или зелен. Отгоре има дръжка, за да се носи лесно, и е с малки размери: дълъг 500, широк 300 и висок 120 мм. Тежи около 10 кг.
За да работите добре с програматора, като за начало научете какви са режимите му на работа:
remote – при него данните се въвеждат от перфолента;
manual – въвеждате с клавиатурата, която виждате в долния десен ъгъл на командния блок;
blank – тази функция задейства проверката на чист (празен) EPROM чип, предвиден да се записва върху него;
copy – кодът са софтуера, който трябва да се запише, се копира от доказано правилно записан ,,образцов“ EPROM;
program – режим на запис;
verify – очевидно тук се проверява верността на току-що записаните в чипа данни;
cont – това е комплексен режим на работа, при който се вършат три неща – проверка на чист EPROM, запис и проверка на записа
Между другото, това е производствената лепенка на 404С-то ни. Произведен е през 1984 г. в ЗЗУ Велико Търново и е 37-ият за годината. Думите в табелката отдолу са на руски, защото е изнасян за бившия Съветски съюз, а също и Близкия Изток. Същевременно обаче виждаме и надписи на английски по лицевия панел и бутоните. Това е така, защото може да е изнасян напр. в Близкия Изток. Обикновено изнасяната в тази посока българска техника е с надписи на английски – напр. телевизорите още от 60-те г.
Бг сервизен програматор за EPROM чипове ИЗОТ 0404С
Програматорът има в комплекта си следните устройства, за да работите удобно с него:
ИЗОТ ЕС 1501 – бързо устройство за четене от перфолента;
споменатата клавиатура с 25 клавиша за въвеждане на данни, адреси и управление;
отделни бутони, всеки един от които съответства на някакъв режим на работа и от тях се избира в кой да се работи;
индикация – данните и адресите се индицират в буквно-цифров код, индицира се и управлението
Ако отворите 0404С, в него ще откриете още ИЗОТ 7925.932 – постоянна памет, ИЗОТ 8531.Е1.933.02 – оперативна памет (4 кб) – и микропроцесора ИЗОТ 7925.934.
Програматорът може да работи най-много с един EPROM чип, който го записва за около 6 минути. Захранва се или от вградена батерия, или от мрежата с напрежение 220 волта. Докато записва, хаби най-много мощност – 120 вата.
Тук пък можете да научите повече за българската микропроцесорна серия СМ 600:
Българските микрочипове CM600 са произвеждани в Завода за полупроводници в Ботевград през ІІ половина на 80-те. Тях разглеждаме днес в Сандъците – Sandacite.
Български микрочипове СМ600
Разработени са в Института по микроелектроника в София. Негова е и емблемата, отпечатана на капачката на горепоказания процесор.
CM 600е универсална 8-битова микропроцесорна система с гъвкави възможности за входно-изходен обмен на информация с външната среда. Големите интегрални схеми (ГИС), от които се състои фамилията микрочипове СМ 600, са реализирани на базата на N-канална MOS-технология и се захранват с един източник на напрежение +5 V. Част от схемите представляват функционално завършени, относително самостоятелни модули и могат да се използват в състава на други цифрови системи (миникомпютри, системи за предаване на данни и др.). Входно-изходните сигнали на интегралните схеми (ИС) от фамилията имат стандартни TTL-нива, което позволява непосредственото им свързване с TTL интегрални схеми.
Структурата на микропроцесорната система е магистрална и е показана на долната фигура. По общата магистрала, състояща се от адресни шини, шини за данни и шини за управление, се осъществява обменът на информация между отделните блокове на системата. Неин главен функционален блок е микропроцесорът. Останалите четири блока на системата — постоянна памет, оперативна памет, интерфейсни схеми и спомагателни схеми, включват интегрални схеми, чийто състав се определя за всеки отделен случай в зависимост от характера на приложението на микропроцесорната система. Блоковете от интерфейсни и спомагателни схеми се изграждат с ГИС, принадлежащи иа фамилията микрочипове СМ 600, а блоковете за памет — от стандартни полупроводникови памети в интегрално изпълнение.
Процесори СМ600 Procesori CM600
Микропроцесорната фамилия СМ 600 включва следните интегрални схеми:
микропроцесор СМ 601;
интерфейсни схеми: СМ 602, СМ 603 и СМ 604:
схеми със спомагателно предназначение: СМ 605 и СМ 606;
и още, показани по-надолу.
СМ 601е монолитен 8-битов микропроцесор с универсално предназначение, който е основно ядро на микропроцесорната фамилия СМ 600. Микропроцесорът СМ 601 изпълнява 72 инструкции за аритметични, логически и управляващи операции. Максималната му тактова честота е 1 MHz, при която средното време за изпълнение на една инструкция е от 2 до 6 микросекунди. Микропроцесорът се свързва с останалите ГИС от фамилията по магистралата. Освен това микропроцесорът СМ 601 има изводи за обмен на вънщни управляващи сигнали. Той може да адресира до 65 536 клетки от паметта на микропроцесорната система и съдържа 6 програмно достъпни регистъра, от които 2 акумулатора;
Процесорът CM601 е използван в различни устройства, напр. в електронната пишеща машина Бултекст 20:
Микропроцесорната система СМ 600обменя информация с външната среда посредством следните интерфейсни схеми:
СМ 602 — периферен интерфейсен адаптер (ПИА), който свързва микропроцесорната система с периферни устройства, имащи цифрови входове или изходи. Информацията се обменя чрез 16 периферни двупосочни шини за данни и 4 шини за управление. ПИА СМ 602 осигурява паралелен обмен на данни с външните устройства. Той включва 6 програмно достъпни регистъра, с помощта на които микропроцесорът не само управлява, но и извършва обмена на информация;
СМ 603 — асинхронен сериен интерфейсен адаптер (АСИА), който преобразува данните от асинхронна последователна в паралелна форма и обратно при последователен обмен на информация. АСИА изпълнява всички функции, свързани със синхронизацията иуправлението на последователния обмен на данни. Адаптерът осигурява максимална скорост на обмен до 500 kbit/s;
СМ 604 — синхронен сериен интерфейсен адаптер (ССИА), предназначене за синхронен последователен обмен на данни. Неговата основна функция а преобразуването на данните от синхронна последователна форма в паралелна и обратно. ССИА осигурява изпълнението на операциите, свързани със син хронизацията и управлението на обмена. Максималната скорост на обмен е до 600 kbit/s;
Процесори СМ600 Procesori CM600
СМ 605 — средноскоростен цифров модулатор (СЦМ), осъществяващ диференциално-фазова модулация на предаваните от микропроцесорната система данни с последователен формат. Модулаторът се използува в системите за дистанционен последователен обмен на данни и позволява две скорости на обмен— 1200 и 2400 bit/s;
СМ 606— програмируем таймерен модул (ПТМ), предназначен за генериране или измерване на временни интервали. ПТМ съдържа три независими 16- бнтови таймера, чиито режими на работа могат да се задават програмно;
СМ 607 – интегрална схема за управление на образа върху монитор;
СМ 608 – ИС за управление на прекия достъп до паметта;
СМ 621 – иС за въвеждане (последователно-паралелен преобразувател);
СМ 622 – ИС за извеждане (последователно-паралелен преобразувател).
За съхраняване на данните и програмите в микропроцесорната система могат да се използват различни стандартни полупроводникови памети тип RAM и ROM. Това се отнася и за често използваните в тогавашната практика схеми 8Т26 (1ЛП6880), 8Т97, 8216, SN 74125 и др., предназначени за буфериране на шините на микропроцесора с цел повишаване на товарната способност и на шумоустойчивостта.
Информация за други изделия на Завода за полупроводници Ботевград можете да намерите в следната наша публикация:
При изграждане на микрокомпютърни системи описаните по-горе интегрални схеми се подбират по тип и брой според конкретните изисквания. При използване на готови микропроцесорни модули се подбират типът и броят на модулите в зависимост от специфичното приложение на микропроцесорната система.
Илюстрация:
Каталог Техническа информация. Ботевград, ДНПСК, 1987 г.
