| Номер | Название | Конфигурация | Назначение |
|---|---|---|---|
| 1 | nSYNC | Вход | Строб адреса МПИ |
| 2-9 | nAD0-nAD7 | Вых-3/Вход | Шина адреса/данных МПИ, разряды AD0-AD7, выходы данных при чтении регистра режима |
| 10 | nAD8 | Вход | Вход адреса nAD8 с шины МПИ |
| 11 | nAD9 | Вых-3/Вход | Шина адреса/данных МПИ, разряд AD9, выход данных при чтении регистра режима |
| 12-16 | nAD10-nAD14 | Вход | Шина адреса МПИ, разряды AD10-AD14 |
| 17 | nAD15 | Вых-3/Вход | Шина адреса/данных МПИ, разряд AD15, выход данных при чтении регистра начального пуска |
| 18-20,22-25 | A0-A6 | Выход | Мультиплексированный адрес динамической памяти, адрес регенерации |
| 21 | GND | Питание | Нулевой потенциал (земля) |
| 26 | R | Вход | Начальный сброс контроллера, активный высокий уровень |
| 27 | C | Вход | Высокий уровень активирует тестовый режим |
| 28 | nVHSYNC | Выход | Видеосинхронизация - смесь кадровых и строчных синхроимпульсов |
| 29 | WTD | Выход | Строб записи данных в регистры выдачи данных на шину МПИ |
| 30 | nWE | Выход | Низкий уровень при записи в динамическое ОЗУ |
| 31 | WTI | Выход | Строб записи данных в сдвиговые регистры видеосигнала |
| 32 | nRAS | Выход | Строб адреса страницы динамического ОЗУ |
| 33 | CLC | Вход | Основная тактовая частота, 6МГц |
| 34 | nRPLY | Выход ОК | Строб подтверждения транзакции МПИ |
| 35 | nCAS1 | Выход | Стробы адреса колонки микросхем динамической памяти старшего байта |
| 36 | nCAS0 | Выход | Стробы адреса колонки микросхем динамической памяти младшего байта |
| 37 | nE | Выход | Разрешение чтения, низкий уровень при активных nSYNC, nDIN и адресе в диапазоне 0000008-1776008 |
| 38 | nBS | Выход | Декодер адреса контроллера клавиатуры, низкий уровень при обращении по аресам в диапазоне 1776608-1776638 |
| 39 | nWTBT | Вход | Признак записи байта МПИ |
| 40 | nDOUT | Вход | Строб записи данных МПИ |
| 41 | nDIN | Вход | Строб чтения данных МПИ |
| 42 | VCC | Питание | Потенциал +5В (источник питания) |
Микросхема 1801ВП1-037 была разработана как специально для построения на ее основе простого и массового бытового компьютера. Наиболее известными такими компьютерами является серия БК-0010/11/11М. Несмотря на массовость и распространенность данных компьютеров, только относительно недавно появилась более-менее подробная документация, описывающая работу 1801ВП1-037.
Исследуемая микросхема использует 264 ячейки БМК, содержит 406 связей и выполняет набор функций системного контроллера бытового компьютера, в частности:
- регенерация динамического ОЗУ
- формирование сигналов управления динамическим ОЗУ типа К565РУ5/РУ6
- одновременное (с регенерацией) формирование потока данных для вывода графической информации на экран бытового телевизора
- генерация смеси кадровых и строчных синхросигналов для бытового телевизора
- формирование сигнала выборки для контроллера клавиатуры, при обращении к адресам 1776608-1776638
- формирование сигнала обращения к ПЗУ на чтение в диапазоне 0000008-1775778 (формирует высокий уровень на выходе nE при обращении процессором на запись по любому адресу, или обращению на чтение в диапазон 1776008-1777778)
В структуре микросхемы 1801ВП1-037 можно выделить такие основные блоки:
- БРА, буферный регистр адреса, при переходе сигнала SYNC в низкий уровень этот регистр фиксирует адрес обращения на шине МПИ
- ДША, дешифратор адреса вырабатывает необходимые сигналы для управления выходами nE и nBS, а также определяет факт обращения к диапазону ОЗУ 0000008-0777778 (кстати, именно поэтому в схеме БК-0011/11М на nAD15 ВП1-037 постоянно подается высокий уровень) и к внутреннему регистру по адресу 1776648
- МПА, мультиплексор адреса динамического ОЗУ, представляет собой 14-разрядный мультиплексор 4-в-1 - переключает как адреса строк и столбцов ОЗУ, так и адреса обращения со стороны процессора, адреса регенерации и формирования изображения
- РН, регистр начального пуска микропроцессора (используется БК-0010 и не используется в БК-0011/11М - в них адрес начального пуска формируется другой микросхемой)
- РС, регистр смещения начального адреса буфера изображения
- СТА, счетчик текущего адреса
- СС, счетчик строк
- Схему синхронизации, вырабатывающую управляющие сигналы
- УМ, входные и выходные буферные усилители мощности
В-общем, несмотря на большое количество задействованных ячеек БМК и относительно большую и сложную схему, ВП1-037 является достаточно скучной микросхемой - фактически считает два счетчика, частично совмещенные по младшим разрядам (строки считаются отдельно от видеоадреса, так как его старшая асть является переменной и зависит от содержимого регистра смещения) и все сигналы формируются в зависимости от значений данных счетчиков. Любопытно что счетчики большей частью построены по схеме с ускоренным параллельным переносом, за исключением самых старших разрядов.
Из малоизвестных особенностей - вход R (активный уровень высокий) является асинхронным сбросом внутренних счетчиков. Вход С служит для тестирования микросхемы в заводских условиях - при подаче высокого уровня счетчик строк начинает тактироваться непосредственно от входа CLK, минуя счетчики-предделители.
Достаточно интересным является вопрос момента фактической загрузки содержимого регистра смещения адреса начала видеобуфера в счетчик видеоадреса. Строб записи в старшие разряды счетчика видеоадреса достаточно длинный. То есть процессор может успеть поменять значение регистра несколько раз, но на выводимое изображение многократная замена не повлияет никак, поскольку строб записи формируется в момент кадрового синхроимпульса и изображение бланкировано. Окончательная фиксация значения в счетчике (ниспадающий фронт строба "переписывания") происходит за 40x256x8 (десятичное) тактов CLK до начала вывода изображения. Это объясняет странное значение 3308 которое надо записать в регистр чтобы начало изображения соответствовало адресу 1400008. При записи значения 3308 из регистра смещения в счетчик видеоадреса, последний как раз "дотикает" до переполнения и условного нулевого значения к моменту начала вывода видеоизображения.