М.Л. Суяргулов
Интерес к БК затухает
Интерес к БК-0010 затухает и связано это в первую очередь с неудачной внутренней организацией самой БК. Имея такой мощный процессор, как К1801ВМ1, компьютер обладает чрезвычайно скромными возможностями. Используя системный разъём БК, можно радикально изменить архитектуру компьютера. Например, расширить ОЗУ. Интерес к БК можно поднять, сделав из данного компьютера удобное инструментальное средство для решения различных задач. Это могут сделать внешние устройства и программное обеспечение к ним. Основное достоинство БК - это низкая цена. Внешние блоки для БК также не должны быть дорогими.
При подключении к БК нескольких устройств возникает проблема их коммутации, т.е. подключения к порту ввода-вывода работающего в данный момент устройства. Одновременно должна обеспечиваться работа каждого устройства без изменения его схемы и программы. Данную проблему можно решить, выделив три старших бита порта вывода для системных целей и не использовать их для работы внешних устройств. Эти три бита должны использоваться как своего рода шина кода устройства, которое работает с портом в данный момент. Эти биты должны подаваться либо на специальное устройство коммутации внешних устройств, либо использоваться в самом внешнем устройстве как разрешающие биты для работы данного устройства с портом БК. Этими тремя битами можно закодировать семь внешних устройств. На мой взгляд, коды 100, 010 и 001 нужно зарезервировать соответственно за принтером, джойстиком и счётчиком для управления магнитофоном.
Конструкция блока коммутации независимо от того, где он находится: в самом устройстве или составляет отдельный блок, будет зависеть от принятого протокола обмена между портом и устройством. Возможны два варианта: код устройства подаётся на шину кода только в начале обмена для подключения нужного устройства и код остаётся на шине в течение всего времени обмена.
Теперь о счётчике для управления магнитофоном. Предлагаемое устройство представляет собой реверсивный 12-битный счётчик с инверсной логикой, с разрешением загрузки начального значения и блок разрешения подачи управляющего кода на магнитофон.
Устройство подключается к порту БК через разъём X1. Биты порта вывода ВД0-ВД9 используются для задания начального значения счётчика. При задании начального значения недостающие два бита счётчика заполняются инверсными нулями. Биты ВД0-ВД4 одновременно используются для задания управляющих кодов магнитофона. Бит ВД10 порта вывода используется как бит разрешения загрузки начального значения из порта вывода в регистр счётчика. Бит ВД11 используется для разрешения передачи управляющего кода на магнитофон.
Для упрощения схемы и уменьшения потребления электроэнергии от блока питания блок разрешения подачи управляющего кода на магнитофон собран всего на двух микросхемах К155ЛАЗ без применения дополнительных инверторов. Выход управляющего сигнала с блока разрешения должен соответствовать логике порта БК, т.е. должен быть инверсным. Код управления - это такой код, который обеспечивает на выходе блока разрешения управления вывод логической единицы по нужному каналу управления. Например, для передачи логической единицы по первому каналу "стоп" на порт необходимо подать значение 0000100000011110 двоичное или 4036 восьмеричное, где единица в 11-м разряде нужна для разрешения передачи кода в разрядах 0 - 5 порта вывода на выход блока разрешения, а само значение пятизначного кода инвертировано. Для подачи логических единиц по пяти каналам управления нужно применять коды 4036, 4035, 4033, 4027, 4017. Для включения режима "запись" логические единицы необходимо подать одновременно по каналам "пуск" и "запись", поэтому управляющий код режима 4013, а не 4017. При разработке программного обеспечения для счётчика данные коды лучше хранить в отдельном массиве. Это обеспечит лёгкую адаптацию программ в случае изменения схемы блока разрешения управления магнитофоном.
Порт ввода-вывода БК имеет инверсную логику. Инверсный режим работы микросхемы К555ИЕ7 обеспечивается подачей счёта "+1" на вход микросхемы "-1" и загрузкой в регистр счётчика исходного инверсного значения с порта БК.
Магнитофон подключается к счётчику через разъём Х2. Контакты 1 - 5 разъёма используются для передачи на магнитофон кода включения одного из пяти режимов работы: "стоп", "назад", "пуск", "вперёд", "запись". На контакты 6 и 7 с блока формирования счётных импульсов магнитофона на счётчик должны поступать короткие счётные импульсы отрицательной полярности. Сам блок формирования счётных импульсов не регламентируется. Оговаривается только то, что при движении ленты вперёд импульсы должны поступать по каналу счёт "+1", а при движении ленты назад - на канал счёт "-1". дребезг импульса недопустим, поэтому при применении геркона в качестве датчика его дребезг нужно отсечь. Как универсальную и не зависящую от типа магнитофона, можно предложить схему формирователя счётных импульсов из счётчика расхода ленты, опубликованную в журнале "Радио" № 8 за 1984 г. В этом случае рекомендуется на ролик механического счётчика оборотов ленты надеть полый цилиндр с прорезью.
Контакт 10 разъёма Х2 передаёт магнитофону бит ВД12 с порта вывода. Этот бит может использоваться для организации совместной работы двух управляемых магнитофонов. Для этого к разъёму Х2 необходимо подключить блок коммутации на 7 каналов (5 каналов вывода и 2 канала ввода информации в счётчик). При этом сигнал с контакта 10 разъёма Х2 должен использоваться как сигнал переключения коммутатора.
Вопрос о сопряжении блока разрешения управления магнитофоном с самим магнитофоном или, точнее, с блоком автоматики и управления магнитофоном, решается в зависимости от конструкции магнитофона. Наиболее просто сопрягается с компьютером магнитофон-приставка ОРЕЛЬ-101. Для их сопряжения достаточно подать на вход дистанционного управления управляющие сигналы с выхода блока разрешения: контакты 1-5 разъёма Х2.
Вся схема в собранном виде легко помещается в стандартном корпусе из-под МСТД. Ещё остаётся место для 4-5 микросхем. Предложения об использовании остающегося пространства позже.
В настоящее время для работы с таким счётчиком имеется только одна программа. Это начальный загрузчик файлов LOADER. Данная программа позволяет загружать один из тридцати четырёх файлов, записанных на данной кассете. Прототип программы - Norton Commander фирмы IBM. От пользователя требуется только вставить кассету, отмотать ленту в начало, так как данная программа должна находиться в начале кассеты, и загрузить файл. Программа сама запустится и выведет на экран директорий данной кассеты. Клавишами "курсор вверх" и "курсор вниз" пользователь выбирает файл и нажимает "ввод". После чего программа отмотает ленту к началу выбранного файла, включит магнитофон на чтение, загрузит и запустит выбранный файл. Помимо этого, программа позволяет составлять директорий новой кассеты и дополнять имеющийся директорий в автоматическом режиме, редактировать записи директория, управлять магнитофоном с клавиатуры компьютера, сохранять всю систему с новым директорием на ленте.
На всех этапах работы можно получить исчерпывающую подсказку. Для управления режимами, помимо алфавитных клавиш, можно использовать функциональные ключи.
Конечной целью создания данного счётчика является полная автоматизация обмена с магнитофоном, т.е. создание полной файловой системы, позволяющей не только читать, но и записывать файлы, отвечающей за распределение ленты и за размещение файлов на ленте. Но данный счётчик построен так, что он может считать любую информацию, которая в соответствующем виде подаётся на вход счётчика. Счётчик может быть использован для организации встроенных часов, как счётчик различных процессов, например, для управления станком по намотке радиокатушек.
Как использовать остающееся место в блоке счётчика? Я предлагаю разместить там электронную часть пропорционального джойстика.
Предлагаю схему джойстика с разрешением работы по биту ВД14. Джойстик построен на микросхеме К155АГЗ. Данная схема отличается тем, что имеет блок разрешения передачи данных с джойстика на порт ввода БК. Механико-электрическая схема состоит из двух потенциометров, связанных в кардановую пару уголком, и кнопки выбора. К ней идут от электронной части всего четыре провода. Для работы джойстика используются два бита порта вывода и три бита порта ввода. Если учесть, что три бита порта вывода зарезервированы, а все биты порта ввода свободны, то одновременно с БК могут работать до пяти таких джойстиков. В корпусе блока счётчика и управления магнитофоном может разместиться электронная часть двух джойстиков. Блок разрешения предлагаемого джойстика следит только за битом ВД14. Если предусмотрена одновременная работа с портом устройств с кодами 011 или 110, необходимо организовать слежение за битами ВД13 и ВД15 шины кода устройства.
Какие возможности открывает использование пропорционального джойстика? Главное преимущество - джойстик позволяет определять не только направление отклонения его ручки, но и величину этого отклонения. Точность работы джойстика зависит от диапазона изменения длительности импульса на выходе джойстика, точнее, от числа циклов суммирования при обработке обращения к одному из измерений джойстика. Если при использовании джойстика для игровых программ достаточно, скажем, пяти-шести градаций скорости управляемого объекта, то диапазон изменения импульсов должен быть в пределах 20/30 циклов; и при использовании электронной части джойстика для обработки координатного планшета в цветном режиме монитора 256x256 точек необходим диапазон изменения длины импульса минимум 512 циклов. Вместо потенциометров к электронной части джойстика можно подключить любой резистор, например фото- или термо. Если к свободным выходам порта вывода подключить блок управления устройства, изменяющего состояния измеряемой величины, то можно организовать систему автоматического управления и регулирования.
Таким образом, возможности данной схемы не ограничиваются названием "джойстик". Величины конденсаторов и сопротивлений я не регламентирую. Их величины зависят от области применения данной схемы. Ещё раз повторяю, что первая реализация пропорционального джойстика была выполнена кооперативом "Амитон" из Ленинграда. Кооператив распространял две свои программы, одна из которых ПИЛОТ, и ряд адаптированных программ для этого джойстика.