загрузка...

 

загрузка...
Знакомство с ЭВМ     |     Расширение возможностей собранной микроЭВМ

Налаживание модулей микроЭВМ

Схема сложного электронного устройства будет работать абсолютно правильно, если очень тщательно выполнены все требования монтажа. Но часто бывает так, что при первом включении схема не работает или работает не так, как нужно. Поэтому перед включением необходимо проверить, нет ли ошибок в монтаже модулей и общей шины микроЭВМ, ибо при выполнении нескольких сотен паек, как правило, забывают что-либо соединить или соединяют не те выводы, которые нужны. Пропущенное или неправильное соединение может полностью вывести из строя всю схему модуля или привести в негодность его основные детали. Особенно опасен выход из строя микропроцессора. Поэтому все предварительные проверки и налаживание нужно производить без микропроцессора. Его необходимо вынуть из панельки микропроцессорного модуля, завернуть в фольгу и хранить до тех нор, пока не будут выполнены все операции по предварительному испытанию модулей.

Несмотря на то, что монтаж модулей сопровождался отметкой соединений цветным карандашом на принципиальной схеме, следует еще раз проверить правильность и надежность соединений, чтобы убедиться в том, что каждый проводник схемы подсоединен и находится на своем месте. Особенно внимательно нужно осмотреть пайки выводов, чтобы определить нет ли коротких замыканий близко расположенных выводов микросхем.

Необходимо также проверить полярность включения электролитических конденсаторов, диодов, светодиодов, а также правильность выполненной маркировки и подключения первого вывода и выводов питания каждой микросхемы. Проверку монтажных соединений можно производить при помощи омметра, но лучше собрать простейший пробник, состоящий из последовательно соединенных лампочки на 2,5В и одного элемента 373.

Начинают с проверки монтажа общей шины, подключив один конец пробника в гнездо А 1 первого разъема (XS1 на рис. 11), а второй конец поочередно подключают к гнездам А1 всех других разъемов (кроме разъема XS5 блока питания) и по степени свечения лампочки судят о правильности и надежности выполненных соединений. Аналогично проверяют соединения гнезд Б 1 , А1, Б2 и т. д., пока не проверят соединения всех гнезд, задействованных на разъемах общей шины.

После этого приступают к проверке блока питания. Включив его в сеть, проверяют вольтметром все три выдаваемых напряжения (+5В , —5 В, +12 В), затем нагружают выход каждого источника напряжения путем подсоединения низкооммного (5— 20 Ом) проволочного переменного резистора между выводом 0 В и выводами +5 В, —5 В и +12 В, наблюдая при этом, как работает стабилизатор, не выходит ли за допустимые пределы (±5, %), напряжение при изменении нагрузки. Величину сопротивления резистора устанавливают такой, чтобы ток, протекающий через него, был приблизительно равен току, указанному в табл. 3.2.

После проверки блок питания подключают к обшей шине (в разъем XS5) и вольтметром проверяют наличие и величину питающих напряжений на гнездах питания (А 1 , Б Г, А22, Б23 и др.) всех разъемов общей шины.

Если не отмечается отклонение от нормы, то в разъем XS3 включают модуль управления. При этом в цепь питания +5В желательно включить амперметр и по его показаниям проверить, нет ли в схеме модуля причин для завышенного потребления тока. Если показания амперметра в 1,5 и более раз превышают данные табл. 3.2, то модуль управления немедленно выключают и выясняют причину завышения тока. Чаще всего это происходит из-за коротких замыканий в схеме, неправильной полярности включения микросхем или неисправных элементов (например, пробоя в конденсаторе или в микросхеме). Если потребление тока приближается к норме, то амперметр выключают и приступают к проверке работы модуля.

При включении модуля управления независимо от положения всех его переключателей и кнопок должны засветиться все свето-диоды . Если какой-либо светодиод не засветится, то нужно проверить его исправность. Проверку выполняют, подключая параллельно светодиоду вольтметр. Если вольтметр показывает напряжение, превышающее 2В , значит неисправен светодиод или он неправильно подключен (анод ошибочно принят за катод). Если на светодиоде напряжения не будет, нужно проверить логический элемент, к которому подключен светодиод, подавая на его вход уровни логического нуля и единицы и наблюдая, какой уровень имеется при этом на выходе. Проверку логического уровня можно производить вольтметром, однако для проверки логических элементов лучше смонтировать логический пробник и источник логических напряжений. Простейший логический пробник, изображенный на рис. 52, состоит из транзистора. VT1, светодиода VD и трех резисторов, Rl , R2 и R3. Питается пробник от напряжения +5 В. Включают его в любой разъем общей шины. Если на вход XI пробника подать уровень логического нуля, то транзистор VT1 будет заперт. Ток через светодиод VD не протекает и он не светится. При подключении к XI уровня логической единицы транзистор открывается, что приводит к свечению светодиода.

RS-триггер, не имеет дребезга контактов. В исходном состоянии кнопки SB1 (кнопка отжата) на выходе XI имеется уровень логической единицы. При нажатии кнопки SBI RS-триггер, собранный на элементах DD1.1 и DD1.2, опрокидывается и на XI появляется уровень логического нуля.

Если при испытании модуля управления будут светиться все его светодиоды, то приступают к проверке работы шинных формирователей DD4—DD5 и DD8—DD11 (см. рис. 15). Для этого переключатель SAID устанавливают в верхнее положение (Захват), а на разъеме XS1 микропроцессорного модуля гнездо БО (ЗХ) соединяют с гнездом Б5 (ПЗХ), иммитируя этим работу отсутствующего в схеме микропроцессора, который в ответ на сигнал ЗХ выдал бы сигнал ПЗХ. Переключатель SA10 переводят в нижнее положение, благодаря чему уровень логического нуля поступает в микропроцессорный модуль (на контакт Б 6 разъема XS1) и возвращается (с контакта Б5) в модуль управления, создавая на выводах ВК. всех шести шинных формирователей (DD4—DD5 и DD8—DD11) уровни логического нуля.

Под воздействием нулевого уровня на выводах ВК шинные формирователи выходят из выоокоимпедансного состояния и переключатели SA11—SA26 оказываются подключенными к адресной шине. Проверяя работу этих переключателей, устанавливают их ручки в такое положение, при котором переключатели соединяются с верхними (на схеме рис. 15) контактами. При этом светодиоды VD9—VD24 должны погаснуть. При переводе переключателей в другое положение светодиоды должны загореться. Проверяют действие каждого переключателя, переводя его из одного положения в другое и наблюдая при этом за гашением или свечением светодиода, подключенного к тому проводу адресной шины, что и переключатель.

Во время проверки работы адресных переключателей SA11 — SA26 и адресных светодиодов VD9—VD24 все светодиоды VD1 — VD8, указывающие состояние шины данных должны светиться вне зависимости от положения переключателей SA1—SA8, так как на выводы ВР шинных формирователей DD4 и DD5 подается уровень логической единицы с вывода 3 микросхемы DD1.1, а это приводит к тому, что выводы В1—В4 соединены с выводами С 1 — С 4 , а не с выводами А1—А4, и переключатели S.A1-—SA8 по-прежнему остаются отключенными от шины данных. Если же нажать кнопку SB2, то в этом нажатом положении ее переключатель соединится с нижним контактом (Запись), и на входе 2 микросхемы DD1.1 возникнет уровень логической единицы. Он инвертируется микросхемой DD1.1 и с вывода 3 логический нуль поступает на выводы ВР шинных формирователей DD4 DD5. При этом их выводы А1—А4 соединяются с выводами В1—В4 и это приводит к подключению переключателей SA1—SA9 к шине данных. Теперь светодиоды VD1—VD8 должны показывать положение этих переключателей. При нажатой кнопке SB2 проверяют работу переключателей SA1—SA8 в том же порядке, как это делалось при проверке переключателей SA11—SA26. Одновременно с помощью вольтметра (или пробника, собранного по схеме рис. 52) следует проверить логические уровни на всех гнездах адресной шины и шины данных разъема XS1 модуля микропроцессора и разъема XS2 модуля памяти. Эти уровни должны соответствовать положению переключателей SA1—SA8 и SA11—SA26, а также свечению соответствующих светодиодов.

Затем проверяют работу триггера DD1.1—DD1.2 путем многократного нажатия кнопки SB2. Так, при нажатии кнопки SB2 светодиоды VD1—VD8 должны показывать положение переключателей SAl —SA8, а при отжатии — их свечение не должно зависеть от положения переключателей (они все должны светиться).

В это же время нужно проверить выдачу сигналов ЗПЗУ и ЧТЗУ путем подключения пробника к гнездам А8 и Б 9 разъема XS2. При отжатой кнопке SB2 уровень логического нуля должен быть на выводе Б 9 (ЧТЗУ), а при нажатой — на выводе А8 (ЗПЗУ).

Модуль памяти проверяют, включая его в разъем XS2 общей шины. Установка модуля в разъем должна выполняться при выключенном напряжении блока питания. При включении питания желательно с помощью амперметра проверить ток, потребляемый модулем памяти. Если он не выходит за допустимые пределы, то приступают к проверке работоспособности модуля. С помощью переключателей SA11—SA26 устанавливают на адресной шине начальный, нулевой адрес. При этом светодиоды VD9—VD24 должны погаснуть.

Переключателями SA1—SA8 набирают двоичное число 01010101 и нажимают, а затем отпускают кнопку SB2. Набранное число должно поступить в ячейку памяти, запомниться там и отобразиться с помощью светодиодов YD1—VD8. Затем адресными переключателями (SA11— SA26) набирают адрес соседней ячейки памяти (№ 1), а переключателями данных (SAl —SA8) набирают число 10101010, и снова кратковременно нажимают кнопку SB2. Теперь светодиоды VD1—VD8 должны отобразить это число. Изменяя адрес и данные, проверяют работу не менее 20—30 начальных ячеек памяти. При этом нужно помнить, что если в запоминающем устройстве будет неисправна хотя бы одна ячейка памяти (особенно в начальной области), то работать с такой памятью нельзя. Результат работы будет непредсказуемым. Неисправную микросхему памяти придется заменить. Для проверки всех 1024 ячеек памяти имеются специальные программы, а для начальной проверки необходимо вручную проверить несколько десятков ячеек памяти.

Проверив модуль памяти, переходят к самому ответственному этапу налаживания — проверке модуля микропроцессора. Для этого модуль вставляют в разъем XS1 общей шины, предварительно вынув микропроцессор из панельки, установленной на плате модуля. Модуль вставляют при выключенном напряжении источников питания.

проверке переключателей SA11—SA26. Одновременно с помощью вольтметра (или пробника, собранного по схеме рис. 52) следует проверить логические уровни на всех гнездах адресной шины и шины данных разъема XS1 модуля микропроцессора и разъема XS2 модуля памяти. Эти уровни должны соответствовать положению переключателей SA1 — SA8 и SA11—SA26, а также свечению соответствующих светодиодов.

Затем проверяют работу триггера DD1.1—DD1.2 путем многократного нажатия кнопки SB2. Так, при нажатии кнопки SB2 светодиоды VD1—VD8 должны показывать положение переключателей SA1—SA8, а при отжатии — их свечение не должно зависеть от положения переключателей (они все должны светиться).

В это же время нужно проверить выдачу сигналов ЗПЗУ и ЧТЗУ путем подключения пробника к гнездам А8 и Б 9 разъема XS2. При отжатой кнопке SB2 уровень логического нуля должен быть на выводе Б9 (ЧТЗУ), а при нажато й- —на выводе А8 (ЗПЗУ).

Модуль памяти проверяют, включая его в разъем XS2 общей шины. Установка модуля в разъем должна выполняться при выключенном напряжении блока питания. При включении питания желательно с помощью амперметра проверить ток, потребляемый модулем памяти. Если он не выходит за допустимые пределы, то приступают к проверке работоспособности модуля. С помощью переключателей SA11—SA26 устанавливают на адресной шине начальный, нулевой адрес. При этом светодиоды VD9—VD24 должны погаснуть.

Переключателями SA1—SA8 набирают двоичное, число 01010101 и нажимают, а затем отпускают кнопку SB2. Набранное число должно поступить в ячейку памяти, запомниться там и отобразиться с помощью светодиодов YD1—VD8. Затем адресными переключателями (SA11—SA26) набирают адрес соседней ячейки памяти (№ 1), а переключателями данных (SA1—SA8) набирают число 10101010, и снова кратковременно нажимают кнопку SB2. Теперь светодиоды VD1—VD8 должны отобразить это число. Изменяя адрес и данные, проверяют работу не менее 20—30 начальных ячеек памяти. При этом нужно помнить, что если в запоминающем устройстве будет неисправна хотя бы одна ячейка памяти (особенно в начальной области), то работать с такой памятью нельзя. Результат работы будет непредсказуемым. Неисправную микросхему памяти придется заменить. Для проверки всех 1024 ячеек памяти имеются специальные программы, а для начальной проверки необходимо вручную проверить несколько десятков ячеек памяти.

Проверив модуль памяти, переходят к самому ответственному этапу налаживания — проверке модуля микропроцессора. Для этого модуль вставляют в разъем XS1 общей шины, предварительно вынув микропроцессор из панельки, установленной на плате модуля. Модуль вставляют при выключенном напряжении источников питания.

Проверку и налаживание модуля микропроцессора производят в такой последовательности:

снимают провод, соединявший гнездо Б6 разъема XS1 с гнездом Б5;

при помощи амперметра измеряют расход тока модулем;

вольтметром проверяют напряжение на выводах панельки микропроцессора: 20 (+5 В), 28 ( + 12 В) и 11 (-5 В);

пробником проверяют логический уровень на выводе 13 (ЗХ) панельки при различных положениях переключателя SA10 (Захват). Оставляют переключатель SA10 в таком положении, когда на выводе 13 имеется уровень логического нуля, и вывод 13 панельки соединяют с выводом 21 (ПЗХ);

пробником проверяют логический уровень на выводе 23 (ГТ) панельки путем подачи уровня логического нуля (с помощью проводника, соединенного с ОВ) на контакт А5 разъема XS3 модуля управления. При этом на выводе 23 должен появляться уровень логической единицы;

пробником проверяют логический уровень на выводе 12 (СВР) панельки. При нажатии кнопки SB3 (Сброс) на этом выводе должен возникать уровень логической единицы;

проверяют прохождение адресных сигналов, поступающих с панельки микропроцессора на общую шину. Для этого переключатель SA10 устанавливают в верхнее положение. При этом должны засветиться все светодиоды. Проводником, соединенным с выводом питания ОВ, поочередно касаются адресных выводов панельки. При каждом касании должен гаснуть светодиод соответствующего разряда адресной шины;

аналогично проверяют прохождение сигналов данных, поступающих с панельки микропроцессора на общую шину. Для этого на вывод 17 (ПМ) панельки подают низкий логический уровень, а затем выводов данных поочередно касаются проводником, соединенным с ОВ, наблюдая за гашением светодиода проверяемого разряда шины данных;

проверяют наличие тактовых сигналов на выводах 22 (Ф 1 ) и 15 (Ф2) панельки. Для этого желательно воспользоваться осциллографом, который определит не только наличие, а и параметры (амплитуду, форму, длительность) тактовых сигналов. Если осциллографа нет, то тактовые сигналы можно проверить при помощи транзисторного приемника, подсоединяя выводы Ф 1 и Ф2 через конденсатор 100—200 пФ к антенне приемника. При этом в приемнике будет прослушиваться характерный звук высокого тона. При выключении питания модуля этот звук должен исчезать. Просмотреть сигналы Ф 1 и Ф2 удается также с помощью телевизора, если подать эти сигналы через конденсатор емкостью 10мкФ на вход видеоусилителя . На экране появятся темные вертикальные полосы. По количеству этих полос, их ширине и равномерности засветки можно приблизительно судить о параметрах сигналов Ф 1 и Ф2;

выключают напряжение источников питания;

снимают все временно установленные перемычки;

переключатель SA10 (Захват) устанавливают в верхнее положение (указанное на рис. 15);

1.3) микропроцессор устаналивают в панельку;

включают напряжение источников питания;

убеждаются в работе микропроцессора по миганию светодиодов. Лучше всего это мигание заметно на светодиодах старших разрядов адреса;

переключатель SA10 (Захват) переводят в нижнее положение и при помощи переключателей SA1—SA8 и SA11— SA26 в первые три ячейки памяти заносят такую программу:

NOP

NOP

HLT

Для ввода первой команды (NOP) этой программы все переключатели SA11— SA26 и SA1—SA8 устанавливают в верхнее положение (0), задавая этим начальный адрес (0000000000000000) и код (00000000) команды NOP. Затем нажимают кнопку SB2 (Запись), производя запись кода команды NOP в начальную (нулевую) ячейку памяти.

Переключателями SA11—SA26 устанавливают адрес следующей (первой) ячейки памяти путем установки переключателя SA11 в нижнее положение (1), задавая этим адрес 000000000000 0001. Снова нажимают кнопку SB2, производя запись кода NOP в первую ячейку памяти.

Переключателями SA11— SA26 набирают адрес второй ячейки памяти (0000000000000010), а переключателями SA1 — SA8— код команды HLT (01110110). Нажимают кнопку SB2 для записи команды HLT во вторую ячейку памяти.

Диагностическая программа оказывается записанной в первые три ячейки памяти.

переключатель SA9 устанавливают в нижнее положение (Пошаговый) и нажимают кнопку SB3 (Сброс). При этом должны погаснуть все светодиоды. Затем в пошаговом режиме работы нажимают кнопку SB1 (Шаг). После первого нажатия кнопки на адресной шине должно установиться двоичное число 0000000000000001, а на шине данных 00000000. Второе нажатие должно вызвать появление чисел: на адресной шине — 0000000000000010, а на шине данных — 01110110. Последующее нажатие должно вызвать свечение всех светодиодов VD1—VD8. Нажимают кнопку SB3 (Сброс) и еще раз проверяют выполнение микропроцессором этой короткой диагностической программы;

проверяют работу микропроцессора в автоматическом режиме. Для этого пишут, и вводят в память программу сложения двух чисел и размещение результата сложения в какой-либо ячейке памяти (находящейся в начальной, проверенной области памяти). Устанавливают переключатель SA9 в верхнее положение (Автоматический) и отрабатывают программу. Перед отработкой программы нужно нажать кнопку SB3 (Сброс).

Затем переключатель SA10 устанавливают в нижнее положение и проверяют, какие данные поступили в выбранную ячейку памяти, в которую занесен результат сложения чисел. Для этого переключателями SA11—SA26 устанавливают адрес ячейки памяти, а по свечению светодиодов VD1—VD8 определяют результат сложения. Если он соответствует действительному, значит микропроцессор хорошо выполняет программу и в автоматическом режиме работы. Если микропроцессор не выполняет каких-либо из перечисленных действий, то тщательно проверяют монтаж, измеряют напряжение и логические уровни в цепи, где предполагается неисправность. Проверяют также логические уровни на управляющих выводах микропроцессора (ГТ, ЗХ, ПЗХ) и управляющих выводах общей шины.

Реклама