Аналізатор логіки роботи дешифраторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоаматор-конструктор

 Коментарі до статті

Як розібратися в роботі пристрою, в якому застосовані ПЛІС або замовні НВІС, не маючи його докладного опису? Тільки аналізуючи сигнали на входах та виходах мікросхем та контактах роз'ємів. Допомогти цьому зможе пропонований прилад. У деяких випадках він з успіхом замінить багатоканальний цифровий осцилограф, що запам'ятовує. За допомогою аналізатора автору статті вдалося відремонтувати кілька ігрових відеоприставок.

Процесор типової обчислювальної системи має доступ до кожної з мікросхем пам'яті та всіх портів вводу/виводу. Звертаючись до них, він виставляє певну комбінацію логічних рівнів на шинах адреси та управління. Сигнал вибору пристрою (мікросхеми пам'яті або регістра введення/виводу) формує дешифратор адреси (ТАК), в загальному випадку виконує операцію логічного над прямими і інверсними значеннями сигналів процесора.

У сучасній апаратурі ТАК нерідко бувають розміщені всередині ПЛІС та замовних мікросхем з невідомою користувачеві логікою роботи. Пристрої з такими мікросхемами, що вийшли з ладу, іноді вдається відремонтувати, замінивши відмовивши вбудований ТАК саморобним зовнішнім, зібраним з доступних деталей. Але цього передусім необхідно визначити, які саме сигнали процесорної системи надходять на входи ТАК.

Маючи справний пристрій, аналогічний ремонтується, можна за допомогою багатоканального цифрового осцилографа, що запам'ятовує, зняти і уважно проаналізувати тимчасові діаграми численних сигналів. Однак це вимагатиме багато часу та терпіння. Нерідко простіше користуватися аналізатором логіки роботи дешифраторів (далі - аналізатором), схема якого наведено на рис. 1. Подавши на його вхід "CS" вихідний сигнал ТАК і по черзі з'єднуючи вхід "ADR" з різними ланцюгами пристрою, що перевіряється, вдається досить швидко знайти сигнали, що беруть участь у роботі дешифратора, і визначити їх полярність. Аналіз заснований на тому, що сигнал, поданий на вхід "ADR", з великою ймовірністю належить до вхідних ТАК, якщо його логічний рівень один і той же на початку кожного імпульсу на вході "CS" і залишається незмінним протягом всього імпульсу.

Традиційно у більшості мікропроцесорних систем активний рівень на виході ТАК – низький. Але можливі винятки. Вимикач SA1 дозволяє вибрати як активний високий або низький рівень сигналу на вході CS. Залежно від положення елемент DD1.3 інвертує або не інвертує сигнал.

Перед порівнянням рівнів сигналів на входах "CS" та "ADR" елементи DD3.1, DD3.2 та DD1.4 затримують останній на кілька десятків наносекунд. Цим компенсується затримка в аналізованому ТАК та в елементі DD1.3. Власне порівняння виконують елементи DD3.3 та DD3.4, імпульси на виходах яких з'являються лише у разі розбіжності вхідних сигналів у часі. Ланцюги R5C3 і R6C4 пригнічують короткочасні викиди (так звані голки), викликані перехідними процесами.

З елементів мікросхеми DD5 зібрані два RS-тригери. На один із входів кожного надходять імпульси від відповідного вузла порівняння, на інший - від генератора імпульсів скидання на елементах DD1.1, DD1.2. Періодичний скидання тригерів дозволяє стежити динамікою досліджуваного процесу. Добре імпульсів скидання - 500... 1000, період повторення - 80... 120 мс. Завдяки застосуванню мікросхеми DD1 серії КР1533, номінал резистора R3 обраний досить болв-шим (за мірками ТТЛ), що дозволило зменшити ємність конденсатора С1.

Лічильник DD4 є детектором змін сигналу на вході "ADR". Якщо між двома імпульсами скидання з виходу елемента DD3.1 на вхід 5 DD4 прийшло не менше двох імпульсів, встановився на виході лічильника 2 високий рівень надійде на входи елементів DD2.3 і DD3.4, дозволяючи індикацію стану тригерів світлодіодами HL1, HL2 до чергового імпульсу скидання на вхід R лічильника

Одночасне свічення світлодіодів означає, що сигнал, поданий на вхід "ADR", у роботі аналізованого ТАК не бере участі. Якщо світиться (іноді з "підморгуванням") лише один із світлодіодів, рівень сигналу на вході "CS" активний за низького (горить HL1) або високого (горить HL2) логічного рівня сигналу на вході "ADR". При постійному логічному рівні сигналу на вході "ADR" (наприклад, коли вхід нікуди не підключений) стан лічильника DD4 залишається нульовим і індикатори погашені. Практика показала, що подібне блокування значно зменшує ймовірність хибних показань аналізатора.

Послідовно у вхідні ланцюги аналізатора включені низькоомні резистори R1 та R2. Вони необхідні для усунення "дзвону" на перепадах аналізованих сигналів, що виникає при довгих проводах. Якщо потрібний захист входів від великих позитивних і негативних напруг, аналізатор встановлюють діоди VD3-VD6, показані на схемі (рис. 1) штриховими лініями. Однак власна ємність діодів погіршує швидкодію приладу. Діоди можуть бути із серій КД521, КД509 або аналогічні імпортні.

Аналізатор живлять від будь-якого джерела напруги 5, у тому числі від наявного в пристрої, що перевіряється. Споживаний струм не перевищує 35 мА. Діод Шотки VD1 захищає від неправильної полярності підключення до джерела. Якщо цього немає необхідності, діод можна виключити, замінивши перемичкою. Для отримання напруги високого логічного рівня, що подається на деякі входи логічних елементів та мікросхем, використаний елемент DD2.1.

Як HL1 і HL2 придатні світлодіоди будь-якого типу і кольору свічення, хоча краще виглядає пара "червоний-зелений". Мікросхеми DD1 та DD3 бажано застосувати серії КР1533. Інші можуть бути з різних ТТЛ-серій, наприклад, К555, К155.

Подавши на вхід "CS" зібраного аналізатора будь-які імпульси рівнів ТТЛ частотою від сотень герц до одиниць мегагерц, переконайтеся, що при нікуди не підключеному або з'єднаному з ланцюгом +5 У вході "ADR" світлодіоди HL1, HL2 не горять. Після з'єднання входу ADR із загальним проводом світлодіоди короткочасно спалахують і гаснуть. Якщо подати на вхід ADR ті ж імпульси, що і на CS (з'єднавши входи), при замкнутому вимикачі SA1 повинен світитися тільки світлодіод HL1, при розімкненому - тільки HL2.

Приклад практичного застосування аналізатора - дослідження вузла формування сигналів вибору картриджа в ігровій відеоприставці "Sega" (див. Рюмік С. Особливості схемотехніки 16-бітних відеоприставок. - Радіо, 1998 № 4, 5, 7, 8).

Вхід "CS" підключають до одного з кіл вибору ПЗУ - контактів В16 (ОЕ) або В17 (CS) роз'єму "CARTRIDGE" справної приставки. Встановлюють та запускають у роботу будь-який ігровий картридж. Щупом, з'єднаним із входом "ADR", по черзі стосуються кожного контакту роз'єму "CARTRIDGE" і деякий час спостерігають стан світлодіодів аналізатора. У сумнівних випадках натискають кнопку RESET ігрової приставки. Таким чином знаходять контакти, при підключенні до яких в одному положенні вимикача SA1 світяться обидва світлодіоди, а в іншому тільки один з них. Іноді, щоб переконатися у правильності аналізу, доводиться повторити його з іншим картриджем.

Зрозуміло, немає жодної гарантії, що всі необхідні сигнали будуть знайдені. Не можна виключити, що деякі з них "заховані" дуже глибоко всередині НВІС та фізично недоступні. І все таки...

Експеримент показав, що імпульси вибору картриджа CS збігаються за часом з високими рівнями сигналів А21 та А22, а ОЕ – з низькими рівнями WE1 та WE2. В результаті вдалося виготовити вузол лише на одній мікросхемі, що замінює несправні дешифратори. Його схема показано на рис. 2, хрестами на ній відзначені ланцюги відеоприставки, які необхідно розірвати під час встановлення вузла, перерізавши друкарські провідники. Звичайно, при несправності тільки в ланцюзі формування сигналу ОE немає необхідності переробляти ланцюг CS, і навпаки.

За допомогою цього вузла вдалося відремонтувати кілька "безнадійних" екземплярів "Sega" моделей НАА-2502 та МК-1631-07 з дефектами НВІС відеопроцесора U3 (ТА-06) та мультипроцесора U4 (з написом "97хх" або "98хх"). Зовнішньою ознакою несправності була повна відсутність зображення та звуку, імпульсів звернення до картриджа CS та (або) ОЕ, високий логічний рівень на виводі В31 (CHECK) роз'єму "CARTRIDGE".

Автор: С.Рюмік, м.Чернігів, Україна

Дивіться інші статті розділу Радіоаматор-конструктор.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Сонні корови дають снодійне молоко 15.12.2015 Молоко, надоєне вночі, допомагає проти безсоння та нав'язливої ​​тривоги. Корейські дослідники порівнювали поведінку щурів, яких напували денним молоком, з поведінкою тих, яких напували нічним молоком. Було виявлено, що нічне молоко має великий заспокійливий, седативний ефект, що після нього тварини довше сплять і менш схильні до фізичної активності. З іншого боку, пильнуючи, вони активніше досліджують нові території, що говорить про знижену тривожність – грубо кажучи, після нічного молока щури починали менше боятися. Ефект був такий самий, як після діазепаму, широко відомого заспокійливого та снодійного препарату. (При цьому молоко давали після переробки: його спочатку перетворювали на порошковий вигляд, а потім молочний порошок розбавляли водою.) Денне молоко теж може працювати як розслаблюючий засіб, проте меншою мірою, ніж нічне. Наприклад, коли щурів, напоєних денним або нічним молоком, або розчином діазепаму, або просто водою, садили на барабан, що обертається і спостерігали за активністю і координацією рухів гризунів, то після нічного молока щури падали з барабана в два рази частіше, ніж після денного. (У свою чергу, після діазепаму тварини звалювалися з пристрою вдвічі частіше, ніж після нічного молока.) Порівняльний біохімічний аналіз показав, що в нічному молоці, порівняно з денним, міститься на 24% більше амінокислоти триптофану, який стимулює сон, і в 10 разів більше гормону мелатоніну, що регулює добові ритми. Очевидно, сонний стан корів позначається і на складі молока, яке утворюється у них ночами. З іншого боку, з електроенцефалографії нічого незвичайного в ритмах мозку після нічного молока не було, тоді як від діазепаму виникали характерні аномалії, що відображали седативний ефект ліків.

Інші цікаві новини:

▪ УЗД нового покоління CrystalLive від Samsung

▪ Вирощено ГМО-печінку людини

▪ Безпілотні роботи заряджатимуть електромобілі

▪ Новий спосіб поширення світла у склі

▪ Великий адронний колайдер закрився на реконструкцію

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Передача даних. Добірка статей

▪ стаття Природа не терпить порожнечі. Крилатий вислів

▪ статья Яка агресивна поведінка, не пов'язана з мисливським інстинктом, відома у дельфінів? Детальна відповідь

▪ стаття Використання послуг спеціалізованих організацій у сфері охорони праці

▪ стаття Інтервальний таймер на мікроконтролер PIC16F684. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Внутрішнє висвітлення. Загальні вимоги. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024