БВС-1. Наработки, но не вошедшие в проект в полном виде.

Первый модуль, который будет разрабатываться, это "Модуль логических операций" (Logic operations module) или сокращённо МЛО (LOM). Так как в системе может быть несколько таких модулей, не только на нулевой шине, например, FOB0 (FOB0-0...FOB0-63); SOB0 (SOB0-0...SOB0-63) и RDB0 (RDB0-0...RDB0-63), но и на FOB1/SOB1/RDB1 и т. д. То модули будут иметь порядковые номера, например МЛО-1 (LOM-1), МЛО-2 (LOM-2) и т. д. Но, модулей МЛО-1 может быть, условно, неограниченное количество в системе, как непосредственно на шинах FOB0, SOB0 и RDB0, так и на других. Единственное что ограничивает количество, это нагрузочная способность шины и разрядность поля выбора регистра, на шине управления. Оно ограничено количеством 256 регистров для каждой шины. Все модули будут выполняться на одинаковых по размеру печатных платах с размерами 270 х 270 мм. И располагаться вертикально, для улучшения циркуляции воздуха, при охлаждении.

Входными сигналами для модуля, например МЛО-1, являются данные с шин FOB0 и SOB0, а так же сигналы управления, с шины управления MCB0. Выходные сигналы, это сигналы на шине RDB0, которые там будут присутствовать при условии выбора данного модуля. Если модуль не выбран, то его выходы находятся в высокоимпедансном состоянии и модуль отключён от шины RDB0.

Данные поступающие с входных шин, первым делом поступают на шинные повторители, выполненные на 8 микросхемах КР1533АП5 для каждой шины. И только после этого приходят на входы логических элементов. То есть всего 16 микросхем шинных повторителей.

Для подачи сигналов с шин, на плате будут использоваться разъёмы IDC-34MR (DS1013-34R) вилка на плату угловая 34 контакта, по 2 шт. для одной шины, то есть всего 4 разъёма для шин FOB0 и SOB0, два разъёма для младшей части шины RDB0 и один разъём для шины управления MCB0, всего 7 шт.


Также будет ещё один разъём, для подачи напряжения питания, итого в модуле будет 8 однотипных разъёмов.

Ниже на рисунках представлено распределение сигналов шины FOB0 по разъёмам X1 и X2.


Ниже на рисунках представлено распределение сигналов шины SOB0 по разъёмам X3 и X4.


Ниже на рисунке представлено распределение сигналов, необходимых для модуля МЛО-1, шины MCB0 по разъёму X6.


Ввиду того, что у нас действуют вредители, в виде организации РКП, со временем картинку могут перестать отображаться, поэтому вся информация которую можно продублировать в текстовом виде, будет дублироваться.

Распределение сигналов шины FOB0 по контактам разъёмов X1 и X2:

X1

1 - FOB0-0
2 - FOB0-1
3 - FOB0-2
4 - FOB0-3
5 - FOB0-4
6 - FOB0-5
7 - FOB0-6
8 - FOB0-7
9 - FOB0-8
10 - FOB0-9
11 - FOB0-10
12 - FOB0-11
13 - FOB0-12
14 - FOB0-13
15 - FOB0-14
16 - FOB0-15
17 - FOB0-16
18 - FOB0-17
19 - FOB0-18
20 - FOB0-19
21 - FOB0-20
22 - FOB0-21
23 - FOB0-22
24 - FOB0-23
25 - FOB0-24
26 - FOB0-25
27 - FOB0-26
28 - FOB0-27
29 - FOB0-28
30 - FOB0-29
31 - FOB0-30
32 - FOB0-31
33 - GND
34 - GND

X2

1 - FOB0-32
2 - FOB0-33
3 - FOB0-34
4 - FOB0-35
5 - FOB0-36
6 - FOB0-37
7 - FOB0-38
8 - FOB0-39
9 - FOB0-40
10 - FOB0-41
11 - FOB0-42
12 - FOB0-43
13 - FOB0-44
14 - FOB0-45
15 - FOB0-46
16 - FOB0-47
17 - FOB0-48
18 - FOB0-49
19 - FOB0-50
20 - FOB0-51
21 - FOB0-52
22 - FOB0-53
23 - FOB0-54
24 - FOB0-55
25 - FOB0-56
26 - FOB0-57
27 - FOB0-58
28 - FOB0-59
29 - FOB0-60
30 - FOB0-61
31 - FOB0-62
32 - FOB0-63
33 - GND
34 - GND


Распределение сигналов шины SOB0 по контактам разъёмов X3 и X4:

X3

1 - SOB0-0
2 - SOB0-1
3 - SOB0-2
4 - SOB0-3
5 - SOB0-4
6 - SOB0-5
7 - SOB0-6
8 - SOB0-7
9 - SOB0-8
10 - SOB0-9
11 - SOB0-10
12 - SOB0-11
13 - SOB0-12
14 - SOB0-13
15 - SOB0-14
16 - SOB0-15
17 - SOB0-16
18 - SOB0-17
19 - SOB0-18
20 - SOB0-19
21 - SOB0-20
22 - SOB0-21
23 - SOB0-22
24 - SOB0-23
25 - SOB0-24
26 - SOB0-25
27 - SOB0-26
28 - SOB0-27
29 - SOB0-28
30 - SOB0-29
31 - SOB0-30
32 - SOB0-31
33 - GND
34 - GND

X4

1 - SOB0-32
2 - SOB0-33
3 - SOB0-34
4 - SOB0-35
5 - SOB0-36
6 - SOB0-37
7 - SOB0-38
8 - SOB0-39
9 - SOB0-40
10 - SOB0-41
11 - SOB0-42
12 - SOB0-43
13 - SOB0-44
14 - SOB0-45
15 - SOB0-46
16 - SOB0-47
17 - SOB0-48
18 - SOB0-49
19 - SOB0-50
20 - SOB0-51
21 - SOB0-52
22 - SOB0-53
23 - SOB0-54
24 - SOB0-55
25 - SOB0-56
26 - SOB0-57
27 - SOB0-58
28 - SOB0-59
29 - SOB0-60
30 - SOB0-61
31 - SOB0-62
32 - SOB0-63
33 - GND
34 - GND


Распределение сигналов, необходимых для модуля МЛО-1, шины MCB0 по контактам разъёма X6:

X6
1 - MCB0RS0
2 - MCB0RS1
3 - MCB0RS2
4 - MCB0RS3
5 - MCB0RS4
6 - MCB0RS5
7 - MCB0RS6
8 - MCB0RS7
9 - MCB0RRS
10 - MCB0SRW0
11 - MCB0SRW1
12 - MCB0SRW2
13 - MCB0SRW3
14 - MCB0SRW4
15 - MCB0SRW5
16 - MCB0SRW6
17 - MCB0SRW7
18 - MCB0RRSW
19...34 - не задействованы (припаиваются к контактной площадке, которая никуда не подсоединена)


Распределение сигналов шины RDB0 по контактам разъёмов X7 и X8:

X7

1 - RDB0-0
2 - RDB0-1
3 - RDB0-2
4 - RDB0-3
5 - RDB0-4
6 - RDB0-5
7 - RDB0-6
8 - RDB0-7
9 - RDB0-8
10 - RDB0-9
11 - RDB0-10
12 - RDB0-11
13 - RDB0-12
14 - RDB0-13
15 - RDB0-14
16 - RDB0-15
17 - RDB0-16
18 - RDB0-17
19 - RDB0-18
20 - RDB0-19
21 - RDB0-20
22 - RDB0-21
23 - RDB0-22
24 - RDB0-23
25 - RDB0-24
26 - RDB0-25
27 - RDB0-26
28 - RDB0-27
29 - RDB0-28
30 - RDB0-29
31 - RDB0-30
32 - RDB0-31
33 - GND
34 - GND

X8

1 - RDB0-32
2 - RDB0-33
3 - RDB0-34
4 - RDB0-35
5 - RDB0-36
6 - RDB0-37
7 - RDB0-38
8 - RDB0-39
9 - RDB0-40
10 - RDB0-41
11 - RDB0-42
12 - RDB0-43
13 - RDB0-44
14 - RDB0-45
15 - RDB0-46
16 - RDB0-47
17 - RDB0-48
18 - RDB0-49
19 - RDB0-50
20 - RDB0-51
21 - RDB0-52
22 - RDB0-53
23 - RDB0-54
24 - RDB0-55
25 - RDB0-56
26 - RDB0-57
27 - RDB0-58
28 - RDB0-59
29 - RDB0-60
30 - RDB0-61
31 - RDB0-62
32 - RDB0-63
33 - GND
34 - GND


Модуль МЛО-1 выполняет шесть основных логических операций И (and), ИЛИ (or), "исключающее ИЛИ" (xor), И-НЕ (nand), ИЛИ-НЕ (nor), НЕ (not). После поступления на шины FOB0 и SOB0 данных, они проходят через буферы для усиления и улучшения формы сигналов, поступивших с шин. В качестве буферов применяется 16 микросхем КР1533АП5. Их входы управления переводом микросхемы в высокоимпедансное состояние соединяются "жёстко" с общим проводом (GND), в результате чего сигналы с входа поступают непосредственно на выходы микросхем. Далее сигналы поступают на входы логических элементов, всех шести групп логических операций. Среднее время задержки распространения у микросхем буферов 15 нс, соответственно данные поступят на все входы всех логических элементов через 15 нс. Так же на выходах логических элементов результаты будут готовы тоже не позднее 15 нс. Выходы логических элементов каждой группы поступают на свой 64-разрядный регистр, состоящий из 8 микросхем КР1533ИР23. Таким образом через 30 нс (15 нс + 15 нс) результат операции можно сохранить в регистре. Помимо входа С, для записи информации в регистр срезом отрицательного импульса, у регистра имеется инверсный вход управления состоянием выходов регистра, который при лог. 0 на этом входе выдаёт на выход сохранённые данные, либо переводит выходы в высокоимпедансное состояние при лог. 1 на этом входе, и тем самым отключается от шины RDB0. Для записи в регистр предусмотрено поле выбора записи в регистр. В зависимости от кода в этом поле будет выбран один из 256 регистров, для которого и сформируется отрицательный импульс записи, при условии, что сигнал разрешения записи будет иметь значение лог. 1.

Ниже представлена обобщённая структурная схема модуля МЛО-1 (ver_0.001):


Электрическая принципиальная схема модуля МЛО-1 ver_0.001







К сожалению, хоть и удаётся разместить все компоненты (микросхемы, конденсаторы, резисторы, разъёмы) на плате с размерами 270 х 270 мм, но недостаточно места для шин питания. Их предполагалось делать объёмными, но и это не спасает, так как не хватает места для самих дорожек. Изначально все сигнальные дорожки и сейчас имеют толщину 0,3 мм, а расстояния между ними и другими компонентами, минимальное, 0,2 мм, что допускает тех. процесс производства. Но даже, если использовать дорожки толщиной 0,2 мм, что так же позволяет тех процесс. И в результате чего между двумя выводами микросхем можно провести две дорожки, а ни одну, это также не меняет ситуацию в корне. Поэтому в дальнейшем будет разрабатываться модуль МЛО-1 ver_0.002, который будет содержать три логические операции И, ИЛИ, "исключающее ИЛИ". Модуль МЛО-2 скорее всего, будет выполнять операции И-НЕ, ИЛИ-НЕ, НЕ. То есть по сути, модуль МЛО-1 ver_0.001 придётся разбивать на два отдельных, полноценных модуля. И дорожки использовать шириной 0,2 мм, как и минимальные отступы.

То есть по сути всё придётся начать заново, но с уже имеющимся багажом практического опыта, так как изначально всё было только в голове. Теперь же при переносе в электронный вид, многое прояснилось. Ну а вычертить новую схему будет не сложно, просто копированием это займёт немного времени и чуть подправить в районе дешифраторов, выбора регистра и выбора регистра для записи.

Модуль логических операций МЛО-1 ver_0.002 предназначен для выполнения логических операций И, ИЛИ, "исключающее ИЛИ" и сохранением результата в трёх внутренних 64-разрядных регистрах с последующей выдачей результата на 64-разрядную шину RDB0. Его отличие от модуля первой версии заключается в исключении и переносе в другие модули операций И-НЕ, ИЛИ-НЕ, НЕ. Что связано с возможностью размещения компонентов на печатной плате.

Распределение сигналов по разъёмам полностью совпадает с модулем МЛО-1 ver_0.001.

Структурная схема модуля МЛО-1 ver_0.002:


Электрическая принципиальная схема модуля МЛО-1 ver_0.002:

.

1* Вывод 2 микросхемы D56.1 ошибочно обозначен как SOBB0-27, правильно SOBB0-28.


Ниже показан внешний вид стандартного модуля и разъёмы необходимые в модуле МЛО-1. Всего может быть установлено 16 разъёмов, по 4 шт. с каждой стороны.


А это, как оно у меня выглядит на мониторе. Так сказать, "В минуты жизни настоящей, на память будущим годам", готовясь к зимним, тёмным вечерам, хотя зимними их назвать сложно, последние 5 лет. ранняя осень переходит в 2...3 дня Зимы, с температурой на 10...15 градусов выше, чем те, что были в детстве, и потом ранняя весна... Но...
Пусть, будитЪ.



Впереди разработка печатной платы, и это будит очень интересно, и запоминающимся событием...

Красота, да и только... Шедевр, произведение искусства...


Хотя... На вкус и цвет, все фломастеры разные, каждому своё...

Ниже представлен скрин с экрана, правда сильно урезанный, отчего качество картинки ни ахти. Но для понимания сути, вполне достаточно. Расположения элементов на печатной плате, сторона установки деталей. На второй стороне смотреть особо не на что, там шины питания, горизонтально расположенные, по две штуки между микросхемами.


Теперь собственно и начнётся процесс разработки печатной платы, медленный, нудный, но очень интересный.


...