БЫТОВАЯ ПЕРСОНАЛЬНАЯ МИКРО-ЭВМ «ЭЛЕКТРОНИКА БК-0010»

Массовая компьютеризация - это веление времени. Трудно переоценить роль персональных компьютеров в достижении этой цели. Серийные микро-ЭВМ «Электроника ДЗ-28», «Искра 226», диалоговые вычислительные комплексы «Электроника НЦ-80-20» (перечислены модели микро-ЭВМ, которые можно отнести к классу персональных компьютеров) ориентированы в основном на применение в деловой сфере, сфере научных исследований и сфере производства.

Бытовая персональная микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» рассчитана на использование прежде всего в качестве домашнего информационного центра: игры-развлечения; необходимые расчёты и вычисления, справочники, картотеки, записные книжки и т.п.; различные машинные учебные общеобразовательные программы; курсы обучения иностранным языкам и т.д.

В сфере обучения такая микро-ЭВМ с успехом послужит делу подготовки школьников к работе с вычислительной техникой, обучению программированию и применению ЭВМ, существенно повысит эффективность обучающих процессов, поможет в управлении процессом обучения.

Рис. 1. Бытовая персональная микро-ЭВМ «Электроника БК-0010»

Микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» представляет собой настольный блок, состоящий из двух отдельных функционально и конструктивно завершённых узлов: информационно-вычислительного устройства и блока питания в комплекте с бытовым телевизором и бытовым кассетным магнитофоном (рис. 1).

Информационно-вычислительное устройство смонтировано на двух печатных платах - вычислителя и клавиатуры. Все активные элементы информационно-вычислительного устройства расположены на плате вычислителя. Обе платы установлены в пластмассовый корпус с габаритными размерами 370x180x70 мм. На верхней лицевой панели корпуса устанавливается цветной тильд клавиатуры, на котором нанесено обозначение всех клавиш и выделены отдельные функциональные зоны. Помимо этого шильд защищает внутренний объём информационно-вычислительного устройства от попадания посторонних частиц.

Информационно-вычислительное устройство имеет отсек пользователя, открыв который можно заменить шильд клавиатуры и ПЗУ (РПЗУ), установленные в двух розетках типа РС-24, для ориентации микро-ЭВМ. на решение каких-либо частных (специальных) задач и придать новые функциональные назначения ряду клавиш. Разъёмы для подключения микро-ЭВМ к внешним устройствам расположены на задней панели корпуса информационно-вычислительного устройства.

Архитектура и структура персональной микро-ЭВМ «Электроника БК-0010»

Микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» включает: процессор; оперативное запоминающее устройство ёмкостью 32 Кбайта; постоянное запоминающее устройство ёмкостью 32 Кбайта, контроллер клавиатуры и собственно клавиатуру; параллельный программируемый интерфейс ввода-вывода; контроллеры кассетного магнитофона, последовательного программируемого интерфейса ввода-вывода, ОЗУ и бытового телевизионного приёмника; внутреннюю системную магистраль микро-ЭВМ; блок питания.

Рис. 2. Структура программного обеспечения микро-ЭВМ «Электроника БК-0010»

Все основные узлы микро-ЭВМ связаны с процессором через единую системную магистраль. Благодаря простоте конструкции, использованию элементной базы повышенной степени интеграции, встроенным средствам контроля и диагностики достигаются высокая надёжность и ремонтопригодность.

Применение самых современных БИС и СБИС позволяет эффективно наращивать системное и прикладное программное обеспечение (рис. 2), обеспечивать высокий уровень эксплуатационных характеристик микро-ЭВМ.

Возможность наращивания аппаратных средств обеспечивается магистральной структурой микро-ЭВМ, наличием параллельного и последовательного программируемых интерфейсов и выводом внутренней системной магистрали на отдельный разъем.

Процессор микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» выполнен на базе однокристального 16-разрядного микропроцессора К1801ВМ1 и предназначен для выполнения следующих функций:

вычисления адресов операндов и команд;
обмена информацией с другими устройствами, подключёнными через каналы связи;
содержательной обработки операндов;
реакции на воздействие с клавиатуры и устройств пользователя, подсоединённых к параллельному программируемому интерфейсу.

Память состоит из ОЗУ ёмкостью 32 Кбайт и ПЗУ ёмкостью 32 Кбайт. Блок ОЗУ включает 16 микросхем ОЗУ динамического типа КР565РУ6Г с организацией 1x16 Кбайт. ПЗУ представляет собой БИС К1801РЕ1 ёмкостью 4 Кбайт 16-разрядных слов и схемой связи с системной магистралью. Предусмотрена возможность установки БИС ПЗУ с программой пользователя в свободную розетку, расположенную в отсеке пользователя.

Контроллер ОЗУ наряду с управлением и регенерацией ОЗУ динамического типа выполняет функции контроллера бытового телевизора.

Независимая схема регенерации обеспечивает чтение слов из ОЗУ и выдачу их на экран. Работу схемы регенерации и цикл обращения процессора к ОЗУ синхронизирует арбитр. Контроллер обеспечивает формирование и отображение алфавитно-цифровой и графической информации на экране в формате 512x256 точек при двух градациях яркости и 256x256 точек при четырёх градациях яркости. Такой формат позволяет формировать 24 информационных и одну служебную строку. В каждой строке в зависимости от режима работы может размещаться 32 символа (матрица 16x8 точек) или 64 символа (матрица 8x8 точек). Контроллер выполнен на БИС К1801ВП1-037.

Контроллер кассетного накопителя на магнитной ленте построен по принципу программно-аппаратного управления. Все основные функции контроллера реализованы на программном уровне. Аппаратная часть состоит из регистра, предназначенного для временного хранения информации, и схемы преобразователей уровня сигналов. Контроллер обеспечивает запись до 256 Кбайт на стандартную магнитофонную кассету типа МК60 со скоростью 1200 бод. Метод записи - разновидность широтно-импульсной модуляции.

Контроллер клавиатуры предназначен для формирования и параллельного ввода кодов символов (КОИ 7) в системную магистраль микро-ЭВМ. Контроллер выполнен на БИС К1801ВП1-014.

Клавиатура микро-ЭВМ представляет собой печатную плату с установленными на ней 92 переключателями ПКН-150 (см. цветной разворот). Маркировка клавиш нанесена на цветном шильде клавиатуры. Разными цветами выделены отдельные функциональные группы клавиш: алфавитно-цифровые (зелёные), регистровые (синие), клавиши редактирования (жёлтые), элементы графики, функциональные (программируемые), управляющие (красные). Клавиатура обеспечивает следующие режимы работы:

ввод букв русского и латинского алфавита строчных и прописных;
ввод элементов графики;
ввод специальных знаков; прерывание программы;
шаговый режим;
индикацию управляющих символов;
редактирование набранного текста; графический режим;
запись точки в графическом режиме;
стирание точки в графическом режиме;
установку табулируемой позиции;
переход курсора к следующей табулируемой позиции;
ввод в микро-ЭВМ строки текста.

Последовательный программируемый интерфейс выполнен программно. Обеспечивает обмен данными с внешними устройствами микро-ЭВМ по протоколу обмена R-232 в диапазоне скоростей от 50 до 9600 бод.

Параллельный программируемый интерфейс ввода-вывода предназначен для подключения устройств пользователя к микро-ЭВМ через 16 информационных линий ввода и 16 линий вывода. Согласование осуществляется по уровням ТТЛ.

Кроме информационных линий интерфейс содержит две дополнительные линии: Сброс - для начальной установки устройств пользователя и ПРТ - запрос на прерывание от устройств пользователя по фиксированному вектору 100. Питание устройств пользователя должно осуществляться от отдельного источника питания.

Системная магистраль микро-ЭВМ содержит 26 линий, наименование и назначение которых приведены в таблице. Системная магистраль соответствует магистрали МПИ (ОСТ 11.305.903-80).

Перечень сигналов системного интерфейса (обозначение по ОСТ 11 305.903-80)

Обозначение линий (сигналов)	Наименование линий	Число линий в группе
АД15-00	Адрес-данные	16
ОБМ	Синхронизация обмена	1
ОТВ	Ответ устройства	1
ДЧТ	Чтение данных	1
ДЗП	Запись данных	1
ЗПР	Запрос на прерывание	1
РЗР	Разрешение на прерывание	1
ОСТ	Останов	1
ПВС	Прерывание по внешнему событию	1
ПЗП	Признак записи байта	1
УСТ	Установка	1

По системе команд и архитектуре микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» совместима с микро-ЭВМ ряда «Электроника 60». Некоторые отличия в распределении адресного пространства объясняются требованиями минимальной стоимости и особенностями применяемых периферийных устройств.

Адресное пространство микро-ЭВМ

Постоянное и оперативное запоминающие устройства и область экранной памяти микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» расположены в едином адресном пространстве величиной 64 Кбайта, распределение которого приведено на рис. 3.

Рис. 3. Распределение адресного пространства микро-ЭВМ «Электроника БК-0010»

Микро-ЭВМ может работать на двух конфигурациях адресного пространства, устанавливаемых программно. Различие этих конфигураций состоит в распределении адресного пространства между ОЗУ пользователя и ОЗУ экранной памяти.

Область ОЗУ пользователя:
конфигурация 1	0...37777
конфигурация 2	0...67777
Область ОЗУ экранной памяти:
конфигурация 1	40000 ...177777
конфигурация 2	70000...177777
Монитор и драйверы внешних устройств	100000...117777
Интерпретатор языка высокого уровня Фокал-БК-0010	120000...137777
Свободное место для ПЗУ с программой пользователя	140000...157777
Мониторная система диагностики и контроля	160000...177577
Системные регистры	177600... 177777

Применение

За короткий срок на основе микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» создана недорогая система управления расходом топлива и техническим обслуживанием сельскохозяйственных машин. Разработана и проходит опытную эксплуатацию в МОНИКИ им. Владимирского портативная система медицинской диагностики для диспетчерского обследования. В ИОФ АН СССР эта микро-ЭВМ применена в установке для автоматизации физического эксперимента. В стадии разработки находятся системы автоматизации делопроизводства и учётно-расчётных операций в системе бытового обслуживания, устройство управления системой жизнеобеспечения в длительных геофизических экспедициях. Микро-ЭВМ может успешно использоваться в качестве активного терминала в САПР и АРМ в различных отраслях промышленности.

Статья поступила 21 января 1985 г.

БЫТОВАЯ ПЕРСОНАЛЬНАЯ микро-ЭВМ «ЭЛЕКТРОНИКА БК-0010»

Персональная микро-ЭВМ «Электроника БК-0010» состоит из информационно-вычислительного устройства (ИВУ) и блока питания (БП) в комплекте с бытовым телевизором, имеющим вход «Видео» и бытовым кассетным магнитофоном.

Бытовая микро-ЭВМ предназначена для выполнения математических и инженерных расчётов, создания информационно-поисковых систем (каталоги, справочники, записные книжки и т.д.), постановки машинных учебных курсов, курсов обучения иностранным языкам, управления по предварительно составленной программе бытовыми приборами и устройствами, электрически сопрягаемыми с цепями программируемого параллельного интерфейса, выведенными на сигнальный разъем; использования различных развлекательных программ.

Первая партия микро-ЭВМ распространена через Ленинградский и Минский магазины-салоны. Ориентировочная цена на первый год производства (1985) составит 840 руб., далее она будет снижена до 550-600 руб.

Разрядность, бит	16
Быстродействие, тыс. операций/с	300
Объём адресного пространства, Кбайт
ОЗУ пользователя	16/28
ОЗУ экранной памяти	16/4
ПЗУ	32
Объём алфавитно-цифровой информации, выводимой на экран телевизора, строк (из них одна строка служебная)	25
Число символов в строке:
при формате символа 8x8 точек	64
при формате символа 16x8 точек .	32
Потребляемая мощность, Вт, не более	20
Напряжение питания, В	220
Габаритные размеры ИВУ, мм	370x180x70
Масса, кг	Не более 4