| Номер | Название | Конфигурация | Назначение |
|---|---|---|---|
| 1 | CLC | Вход | Основная тактовая частота, 4608кГц или 9216кГц для получения стандартного ряда скоростей обмена |
| 2 | nEVNT | Выход | Выход запроса прерывания по таймеру, меандр 50 или 100Гц, в зависимости от частоты CLC |
| 3-6 | FR0-FR3 | Вход | Выбор скорости обмена последовательного интерфейса |
| 7 | NB0 | Вход | Выбор количества битов данных в слове, низкий уровень: 7 бит, высокий уровень: 8 бит |
| 8 | nSEL | Выход ОК | Микросхема выбрана, низкий уровень при обращении к регистрам и выдаче вектора прерывания, этот сигнал позволяет добавить внешние схемы для поддержки дополнительных разрядов в регистрах или расширения вектора прерывания |
| 9-19 | nAD0-Nad7 | Вых-3/Вход | Мультиплексированный адрес/данные шины МПИ, разряды nAD0-nAD7 |
| 17-20 | nAD8-nAD11 | Вход | Входы адресов nAD8-nAD11 с шины МПИ |
| 21 | GND | Питание | Нулевой потенциал (земля) |
| 22 | nAD12 | Вых-3/Вход | Мультиплексированный адрес/данные шины МПИ, разряд nAD12, чтение регистра состояния |
| 23,24 | ACL0-ACL1 | Вход | Выбор базового адреса регистров и вектора прерывания |
| 25 | nAD15 | Вых-3/Вход | Мультиплексированный адрес/данные шины МПИ, разряд nAD15, чтение регистра состояния |
| 26 | nBS | Вход | Признак обращения к внешним устройствам на шине МПИ, низкий уровень разрешает декодирование младших адресов и обращение к регистрам |
| 27 | nTF | Выход | Инвертированный выход последовательных данных передатчика |
| 28 | nIP | Вход | Инвертированный вход последовательных данных приемника |
| 29 | nBSYD | Вход | Инвертированный вход готовности удаленного применика, низкий уровень разрешает работу передатчика |
| 30 | NP | Вход | Запрет контроля четности, высокий уровень: биты четности не используются, низкий уровень: биты четности генерируются и проверяются |
| 31 | nRR | Выход | Готовность приемника, низкий уровень показывает удаленному передатчику что можно передавать следующее слово данных |
| 32 | PEV | Вход | Выбор четности, низкий уровень: четность, высокий уровень: нечетность |
| 33 | nIAKI | Вход | Вход цепочки подтверждения прерывания |
| 34 | nINIT | Вход | Аппаратный сброс, приводит микросхему в исходное состояние, биты разрешения прерываний сбрасывается, запросы на прерывание сбрасываются |
| 35 | nVIRQ | Выход OK | Запрос на прерывание |
| 36 | nIAKO | Выход | Выход цепочки подтверждения прерывания |
| 37 | nDOUT | Вход | Строб записи данных МПИ |
| 38 | nDIN | Вход | Строб чтения данных МПИ |
| 39 | nRPLY | Выход ОК | Строб подтверждения транзакции МПИ |
| 40 | nDCLO | Вход | Начальный сброс сдвиговых схем приемопередатчика |
| 41 | nSYNC | Вход | Строб адреса МПИ |
| 42 | VCC | Питание | Потенциал +5В (источник питания) |
Приведена структурная схема 1801ВП1-035, структурно идентичная 1801ВП1-065.
Микросхема 1801ВП1-065 представляет собой универсальный последовательный асинхронный приемо-передатчик (UART). Поддерживает 7/8 бит в слове данных, опциональный контроль четности и имеет несколько конфигураций базового адреса внутренних регистров и вектора прерываний, что позволяет использовать до трех микросхем 1801ВП1-065 на одной шине МПИ без дополнительных логических схем.
Конфигруация и скорость обмена задаются сигнала на внешних входах микросхемы, после смены конфигурации необходимо подать сигналы сброса nDCLO и nINIT для надежного сброса внутренних делителей.
| Вход | 0 | 1 |
|---|---|---|
| NB0 | 7 бит данных в слове | 8 бит данных в слове |
| NP | формировать и проверять четность | не использовать бит четности |
| PEV | контроль по четности | контроль по нечетности |
| FR3-0 | CLC=4608кГц | CLC=9216кГц |
|---|---|---|
| 0000 | 50 | 100 |
| 0001 | 75 | 150 |
| 0010 | 100 | 200 |
| 0011 | 150 | 300 |
| 0100 | 200 | 400 |
| 0101 | 300 | 600 |
| 0110 | 600 | 1200 |
| 0111 | 1200 | 2400 |
| 1000 | 2400 | 4800 |
| 1001 | 4800 | 9600 |
| 1010 | 9600 | 19200 |
| 1011 | 19200 | 38400 |
| 1100 | 57600 | 115200 |
| 1101 | останов | останов |
| 1110 | останов | останов |
| 1111 | останов | останов |
| ACL1-0 | Базовый адрес | Вектора прерывания приемника/передатчика |
|---|---|---|
| 00 | 1775608 | 0608/0648 |
| 01 | 1765608 | 3608/3648 |
| 10 | 1765708 | 3708/3748 |
| 11 | сигнал nBS | xx08/xx48 |
Всегда передаются 2 стоп-бита, при приеме выполняется проверка только одного стоп-бита. Принятые данные переписываются в буферный регистр и снимается готовность приемника по окончании интервала первого стоп-бита. Поэтому для надежного приема данных микросхемой 1801ВП1-065 удаленная сторона также должна передавать 2 стоп-бита.
Микросхема 1801ВП1-065 разрабатывалась на основе предыдущей версии последовательного приемопередатчика - микросхеме 1801ВП1-035. В ходе изучения топологии и схемотехники выяснилось, что внесенные изменения являются минимальными:
- вывод 31 микросхемы 1801ВП1-065 является выходом готовности приемника nRR, на нем появляется низкий уровень когда буферный регистр данных приемника готов к приему новых данных (то есть, предыдущие принятые данные были из регистра прочитаны).
- у микросхемы 1801ВП1-035 вывод 31 являлся выходом признака обнаружения условия break на приемной линии. Этот признак break теперь отображается в младшем бите регистра состояния приемника.
- вывод 8 микросхемы 1801ВП1-065 стал выходом с открытым коллектором nSEL. На данном выходе появляется низкий уровень в циклах обращения к внутренним регистрам, а также в циклах подтверждения активного прерывания. У микросхемы 1801ВП1-035 вывод 8 является входом и служит для выбора длины слова данных (включает режим 5-битного слова)
- слово данных длиной 5 бит микросхемой 1801ВП1-065 не поддерживается, возможно использование только 7 и 8-битных слов (хотя на топологии практически полностью сохранена схемотехника для поддержки и 5-битных слов).
Микросхема 1801ВП1-065, несмотря на кажущуюся простоту выполняемых функций, является довольно сложной - использовано более двух третей ресурсов БМК - 434 логических ячейки и около 800 логических связей.
При реверс-инжиниринге был обнаружен ряд незначительных особенностей:
- в течение первых четыре периодов тактовой частоты вместо старт-бита передается значение младшего разряда сдвигового регистра. Обычно там содержится нулевое значение (после передачи предыдущего символа), однако при включении питания там может быть мусор и стартовый бит первого передаваемого символа может быть незначительно укорочен (на четыре такта входной частоты)
- очень странно работает вход готовности удаленного приемника, при обнаружении высокого уровня на данном входе немедленно деактивируется выход передатчика, разрушая передаваемые данные, если в этот момент была активна передача
- алгоритмы помехоустойчивого приема (с передискретизацией и мажоритарной схемой) в 1801ВП1-065 не применяются
- на кристалле есть графика, выполненная в слое металлизации, и представляющая собой слово "SART".
| Адрес | Описание |
|---|---|
| +0 | Регистр состояния приемника |
| +2 | Буферный регистр данных приемника |
| +4 | Регистр состояния передатчика |
| +6 | Буферный регистр данных передатчика |
В буферных регистрах данных используется только младший байт.
| Бит | Описание |
|---|---|
| 0 | признак break (логический 0 более 10 битовых интервалов) на входе приемника, сброс бита признака break происходит по сигналу INIT или при прекращении условия break (линия принимаемых данных переходит в неактивное состояние), бит доступен только по чтению |
| 6 | разрешение прерываний от приемника, если разряд установлен в 1, то прерывания от приемника разрешены, сбрасывается в 0 по сигналу nINIT, доступен по чтению и записи |
| 7 | готовность данных приемника, доступен по чтению, сбрасывается при чтении буферного регистра данных приемника |
| 12 | ошибка переполнения приемника, предыдущие принятые данные не были прочитаны микропроцессором до поступления новых, cбрасывается в 0 по чтению регистра данных применика и по сигналу nINIT, доступен по чтению |
| 15 | ошибка приема, неверная четность или нет обнаружен стоп-бит, cбрасывается в 0 по чтению регистра данных применика и по сигналу nINIT, доступен по чтению |
| Бит | Описание |
|---|---|
| 0 | установить признак break (логический 0) на выходе передатчика, сбрасывается по сигналу INIT, бит доступен по чтению и записи |
| 2 | тестовый loopback, вход приемника подключается к выходу передатчика, сбрасывается в 0 по сигналу nINIT, доступен по чтению и записи |
| 6 | разрешение прерываний от передатчика, если разряд установлен в 1, то прерывания от передатчика разрешены, сбрасывается в 0 по сигналу nINIT, доступен по чтению и записи |
| 7 | готовность буферного регистра данных передатчика, доступен по чтению, сбрасывается при записи буферного регистра данных передатчика |