Zentrale Recheneinheit CPU II

Die NANOS-CPU II ist so konzipiert, dass eine sehr flexible Speicherkonfigurierung möglich ist. Für die Bestückung sind eine Speicherbank und zwei 28-polige Steckverbinder vorgesehen. Die Bestückung der Speicherbank ist in mehreren Varianten möglich. Es können DRAM's der Organisation 64K x1Bit und 256K x1Bit eingesetzt werden. Ebenfalls möglich ist der Einsatz von 16k x1Bit-Bausteinen. In diesem Falle muss aber darauf geachtet werden, dass Typen zum Einsatz kommen, die nur eine Betriebsspannung von 5 Volt benötigen (z.B. K565U6). Darüber hinaus ist die Möglichkeit gegeben, vollständig auf eine DRAM-Bestückung zu verzichten. Eine Minimalbestückung könnte dann beispielsweise aus 2K EPROM und 2K CMOS-RAM bestehen.

Beim Betrieb in der 256-KByte-Variante ist wegen des Adressumfanges eine Zuordnung zwischen logischen Prozessor-Sektoren (LS) und physischen Speicher-Sektoren (PS) erforderlich. Zu diesem Zweck ist der gesamte physische Speicher in 1-KByte-Sektoren unterteilt. Ein Pointer bezeichnet aus der Menge der 256 physischen 1-K-Sektoren diejenigen 64 Sektoren, die den aktuellen Arbeitsspeicher bilden sollen. Diese Betriebsart ist selbstverständlich auch mit geringerem RAM-Umfang realisierbar und sinnfällig, vor allem, wenn das abzuarbeitende Programm im EPROM steht und ein RAM-Speicher von 64 KByte gefordert ist.

Für das residente Programm der NANOS-CPU II stehen zwei 28-polige Steckplätze (STPL1, STPL2) zur Verfügung. Der zweite Steckplatz kann wahlweise mit einem byte-wide organisierten CMOS-RAM bestückt werden, der über eine externe Spannungsquelle gepuffert werden kann. Damit können bei Spannungsausfall Daten und wichtige Betriebsparameter gesichert und ein definierter Wiederanlauf des Systems gewährleistet werden. Für den autonomen Betrieb wurde auf der Baugruppe neben dem Power-ON-RESET eine Watch-Dog-Schaltung eingesetzt, die bei Überschreitung von Systemreaktionszeiten einen Rücksetzvorgang einleitet, der mit dem M1-Signal des Prozessors synchronisiert ist, um den Datenerhalt in den dynamischen Speichern der ZRE zu sichern.

Die verschiedenen Bestückungsvarianten und die vielfältigen Möglichkeiten der Adressenzuordnung erfordern eine flexible Zugriffssteuerung. Um hier ein umfangreiches Wickelfeld und eine aufwendige Steuerschaltung zu umgehen, wurde ein PROM MH74S287 als logisches Verknüpfungselement vorgesehen. Mit der MODE-Steuerung kann sehr schnell (nur ein OUT-Befehl) eine andere vorgegebene Segmentzuordnung gewählt werden.

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Letzte Änderung dieser Seite: 29.11.2016Herkunft: www.robotrontechnik.de