Бытовой ретро-компьютер своими руками :: Просмотр темы

БК-0010 - первый советский бытовой компьютер, который мне посчастливилось купить (по предварительной записи!) в 1986 году. Документация отсутствовала абсолютно :) Со временем мы с друзьями приложили свои скромные усилия по заполнению этого досадного пробела. Итак, читайте наш исторический труд:

Программирование на БК-0010-01

Митрюхин В.К.
Донской А.Н.
Михайлов А.В.
Немов А.М.

В этой книге описаны устройство, программное обеспечение микроЭВМ БК-0010-01. Описаны язык программирования Бейсик (версия ВИЛЬНЮС, 1986. 07.24.), и основы программирования в машинных кодах. Приводится большое количество примеров.

Для пользователей микроЭВМ БК-0010-01.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Прошел относительно небольшой исторический срок - чуть больше четырех десятилетий - с того момента, как в лаборатории одного из американских университетов заработал первый в мире цифровой электронный компьютер. За эти годы в науке и технике произошел настоящий переворот. Компьютер теперь можно увидеть не только в лаборатории научно-исследовательского института, но и на любом предприятии, в школе и даже дома.

Микрокомпьютеры являются, пожалуй, самым блестящим достижением последних пятнадцати лет развития микроэлектроники. Одна из машин, относящаяся к классу микроЭВМ, которая благодаря своим эксплуатационным и техническим характеристикам приобрела у нас в стране большую популярность - БК-0010-01. Этот компьютер не требует глубоких знаний и особых навыков в работе, а сравнительно невысокая цена делает его доступным для каждого. БК-0010-01 надежен и прост в эксплуатации, для него создана большая библиотека системных и прикладных программ, начиная с трансляторов различных языков программирования и кончая игровыми программами.

Многие солидные люди смотрят на БК, как на игрушку. Отчасти это справедливо - количество игровых программ для него уже исчисляется тысячами. Тем не менее это достаточно серьезная ЭВМ, имеющая много преимуществ перед другими машинами такого класса. Например, цветная графика БК имеет лучшее разрешение, чем у некоторых популярных сейчас зарубежных компьютеров. БК находит все большее применение не только в системе образования, но и на производстве, где может управлять технологическим оборудованием; в лабораториях, где может автоматизировать проведение экспериментов; в автошколах и учебных классах операторов ТЭЦ, где служит хорошим обучающим тренажером.

Вот и Вы приобрели БК-0010-01. Когда Вам надоест играть в разнообразные игры, Вас заинтересует вопрос: "А как это все происходит? Как мне сделать нечто подобное? Написать игровую программу или программу, которая поможет в работе и дома?"

Первая трудность, с которой Вы столкнетесь - отсутствие популярной легкодоступной литературы по БК-0010-01 и программированию в кодах. Авторы ставили перед собой задачу дать читателю пособие по программированию на БК-0010-01, которое пригодится как начинающему осваивать язык Бейсик, так и любителю или специалисту, желающему использовать все возможности микроЭВМ, программируя в машинных кодах.

Из первой главы этой книги Вы узнаете, как устроена Ваша микроЭВМ, из каких устройств она состоит и как они работают. Глава написана В.Митрюхиным и А.Донским.

Во второй главе кратко описано созданное для БК программное обеспечение. Глава написана А.Донским.

Третья глава научит Вас создавать эффективные программы на встроенном в БК-0010-01 языке Бейсик. Глава написана В.Митрюхиным и А.Немовым.

Следующие главы посвящены программированию в кодах и использованию для этой цели ряда системных программ - ассемблеров и отладчиков. В шестой главе описаны нестандартные приемы программирования, с помощью которых можно писать эффективные программы на Бейсике и в кодах. Эти главы написаны А.Донским, В.Митрюхиным и А.Михайловым.

Эта книга не является учебником, и ее не обязательно сразу читать "от корки до корки". Если Вы - начинающий программист, то к справочному материалу, содержащемуся в первых главах, Вы можете обращаться по мере необходимости при рассмотрении примеров программ.

Авторы выражают свою благодарность чебоксарскому Дворцу пионеров и малому предприятию "Таймен", предоставившим компьютеры для подготовки этой книги к печати и отладки примеров, и Союзу НИО Чувашской АССР, взявшемуся за ее публикацию.

А. Донской сердечно благодарен А.Цаплеву (г.Ленинград) за присланное "Руководство системного программиста" и всем любителям БК в СССР, которые поддерживали с ним переписку и предоставили множество системных и игровых программ.

Авторы не могут также обойти вниманием создателей системных программ для БК С. Зильберштейна, А. Сомова, С. Шмытова, С.Кумандина и других, без огромного труда которых эта микроЭВМ представляла бы собой никому не нужную железку и данная книга не имела бы большого смысла.

Предложения и замечания авторы просят присылать по адресу: 428000, г.Чебоксары, а/я 121, Донскому А.Н.

ГЛАВА 1. УСТРОЙСТВО И ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИКРОЭВМ БК-0010-01

1.1. Устройство БК-0010-01

БК-0010-01 (далее просто БК) - это микроЭВМ, предназначенная для индивидуального пользования. БК свободно располагается на столе и состоит всего из двух частей - системного блока, совмещенного с клавиатурой, и блока питания. В качестве дисплея может использоваться бытовой телевизор или специальный монитор, а для сохранения программ к БК подключается любой бытовой магнитофон (желательно кассетный). Дисплей и магнитофон - это внешние устройства микроЭВМ. Внутренние устройства показаны на рис.1.

 ╔═════════════════════╗   ╔═════════════════════╗
 ║  П Р О Ц Е С С О Р  ║   ║     П А М Я Т Ь     ║
 ╚═════════════════════╝   ╚═════════════════════╝


 <        о б щ а я    ш и н а            >


 ╔════════════════════╗    ╔═════════════════════╗
 ║  УСТРОЙСТВА ВВОДА  ║    ║  УСТРОЙСТВА ВЫВОДА  ║
 ╚════════════════════╝    ╚═════════════════════╝

Рис.1. Устройство микроЭВМ БК-0010-01

Процессор - это мозг ЭВМ. Он предназначен для обработки данных и для управления всеми остальными устройствами.

В памяти машины хранятся данные, результаты их обработки и программа, по которой эта обработка производится.

Устройства ввода позволяют вводить в память компьютера данные и программу их обработки. В БК есть устройства ввода с клавиатуры, магнитофона и дополнительных устройств (например, джойстика или "мыши").

Устройства вывода предназначены для сохранения программ и данных во внешней памяти (магнитофон) и для выдачи результатов обработки данных в форме, удобной для человека. В БК есть устройство вывода на цветной графический дисплей, на магнитофон, на генератор звука и на порт ввода/вывода, к которому могут подключаться дополнительные устройства, например, принтер, бытовые приборы или технологическое оборудование.

Аппаратная часть БК построена по схеме "Q-Bus" ("усеченная общая шина"). Это значает, что все устройства ЭВМ, включая процессор, память, клавиатуру, соединены друг с другом одними и теми же электрическими проводниками (общей шиной), по котoрым передаются сигналы управления и данные. 16 из этих проводников (линий) служат для передачи адреса и данных в размере одного машинного слова.

1.2. Основные характеристики и организация БК

Основными характеристиками любой ЭВМ являются разрядность, объем и организация памяти, быстродействие и система команд процессора.

Разрядность БК - 16 бит. Бит (от английского выражения "binary digit" - "двоичная цифра") является минимальной единицей информации. В одном бите содержится столько же информации, сколько в ответе на вопрос "да или нет ?". Один бит информации передается по одной линии общей шины в виде одного из двух уровней напряжения. Соответственно, вводятся понятия "логический 0" и "логическая 1". Почему 0 и 1 ?

Вы наверняка слышали, что "ЭВМ работает в двоичной системе счисления". Давайте вспомним о системах счисления.

В повседневной жизни мы пользуемся десятичной системой счисления - для записи чисел достаточно 10 цифр: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. Наряду с десятичной в программировании широко применяются двоичная, восьмеричная и шестнадцатеричная системы счисления.

Основание десятичной системы счисления равно 10. Для примера возьмем число 847 (в десятичной системе счисления). Это число из трех цифр можно представить в виде суммы трех произведений:

            2       1       0
        8*10  + 4*10  + 7*10  = 800 + 40 + 7 = 847

Каждое произведение получается умножением соответствующей цифры в записи числа на основание системы счисления (в данном случае число 10) в степени, равной номеру позиции цифры. Например, цифра "7" стоит на нулевой позиции числа 847, тогда ей (цифре "7") соответствует произведение числа 7 на 10 в степени 0. Напомним, что любое число в степени 0 равно 1. Цифре "4" соответствует произведение числа 4 на 10 (10 в степени 1), а цифре 8 - произведение числа 8 на 100 (10 в степени 2). Это правило применяется при переводе чисел из какой-либо системы счисления в понятную нам десятичную систему. Позиции цифр (номера разрядов) в записи числа нумеруются от 0 и далее справа налево.

Для записи чисел в двоичной системе счисления используются 2 цифры: 0 и 1. Попробуем перевести двоичное число 1001 в десятичное, учитывая, что основание системы счисления равно 2. По аналогии с предыдущим примером десятичное значение двоичного числа 1001 определяется сложением произведений:

           3      2      1      0
        1*2  + 0*2  + 0*2  + 1*2  = 1*8 + 0*4 + 0*2 + 1*1 = 9

Аналогично переводятся числа из восьмеричной системы счисления в десятичную. Например, восьмеричное число 377 в десятичной системе будет равно сумме:

           2      1      0
        3*8  + 7*8  + 7*8  = 3*64 + 7*8 + 7*1 = 255

Для представления чисел в шестнадцатеричной системе счисления используются 16 цифр: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,А,В,С,D,E,F. Буквы A,B,C,D,E,F в данном случае надо рассматривать как цифры, равные соответственно 10,11,12,13,14,15.

Если записывать число в двоичной системе счисления, один бит будет соответствовать одному двоичному разряду числа. Действительно, двоичная система наиболее удобна для вычислительной техники, так как проще сделать устройства для распознавания всего двух логических уровней - 0 и 1. Поскольку бит является слишком мелкой единицей, в вычислительной технике используют понятия: 1 байт = 8 бит, 1 К = 1024 байт (килобайт).

Итак, разрядность БК - 16 бит. По 16 проводникам общей шины одновременно могут передаваться 16 бит информации, составляющие в совокупности машинное слово. Следовательно, В БК размер машинного слова равен 16 битам (или 2 байтам). Данные, которые помещаются в машинное слово, процессор обрабатывает целиком, в один прием. Разрядность ЭВМ влияет на ее быстродействие. Например, если целое число занимает 2 байта, то для выполнения операции сложения таких чисел на 8-разрядных ЭВМ (например, "Микроша", "Криста") требуется несколько машинных команд, а на 16-разрядном БК - только одна, что, конечно, быстрее.

На рис.2 показан стандартный способ записи разрядов машинного слова. Разряды нумеруются справа налево от 0 до 15. При этом разряд с номером 0 (нулевой разряд) называется младшим, а разряд с номером 15 - старшим. Такой способ записи слова совпадает с записью числа в двоичной системе счисления. Обычно целое число занимает во внутреннем представлении в ЭВМ одно слово. При этом старший разряд слова считается знаковым. Он равен "1" для отрицательных чисел и "0" - для положительных.

 15                           8   7                           0
  ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┐
  │ 0 │ 1 │ 0 │ 1 │ 0 │ 0 │ 1 │ 0 │ 0 │ 1 │ 1 │ 1 │ 0 │ 1 │ 0 │ 0 │
  └───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┘
  └────── старший байт ─────────┘ └─────── младший байт ────────┘

Рис.2. Машинное слово

Быстродействие ЭВМ зависит от тактовой частоты процессора и некоторых других тонкостей его организации. Для самых простых операций (типа регистр-регистр) быстродействие БК составляет около 400 тысяч операций в секунду. Если же оценивать быстродействие по времени работы сложных программ с арифметическими расчетами, то разрядность ЭВМ также влияет на быстродействие, о чем мы уже говорили.

Память БК состоит из 2-х частей: оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) и постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).

В ОЗУ хранятся программа и данные, которые она обрабатывает. ОЗУ БК собрано из 16-и больших интегральных схем (БИС) КР565РУ6, общий объем ОЗУ составляет 32К. При выключении компьютера содержимое ОЗУ стирается.

Программа, записанная в ПЗУ, при выключении питания не стирается (в отличие от содержимого ОЗУ). Но в ПЗУ нельзя записать информацию, ее можно оттуда только прочитать.

ПЗУ собрано из 4-х БИС КР1801РЕ2. В первой БИС записана (как говорят, зашита) программа МОНИТОР - операционная система БК. МОНИТОР включает в себя драйверы внешних устройств, программу настройки компьютера при включении питания, а также обеспечивает операции по загрузке и запуску программ. Драйверы управляют работой внешних устройств. Например, драйвер магнитофона обеспечивает обмен информацией с магнитофоном. В трех остальных БИС ПЗУ зашит транслятор с языка Бейсик, обеспечивающий перевод текста программы на языке Бейсик в последовательность команд, "понятную" для процессора. Если подключить к БК блок МСТД, то в адресное пространство БК вместо трех БИС с Бейсиком будут включены две БИС: с интерпретатором языка Фокал и с тестовой системой диагностики, проверяющей исправность БК (при этом еще останется пустое место,куда можно подключить одну БИС объемом 8К).

Объем ОЗУ БК составляет, как уже говорилось, 32К, из которых 16К отводится для программы и 16К - для изображения на экране.

Организацию памяти можно образно представить как ряд пронумерованных по порядку ячеек, в каждой из которых помещается один байт информации (рис.3).

                         ┌───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───┬───────────
  адреса байтов          │ 0 │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 10 ...
    (восьмеричные)       ├───┴───┼───┴───┼───┴───┼───┴───┼───────────
  адреса слов            │   0   │   2   │   4   │   6   │ 10 ...
    (восьмеричные)       ├───────┼───────┼───────┼───────┼───────────
  номера разрядов(бит)   │0...15Д│0...15Д│0...15Д│0...15Д│0...15Д ...
    в слове (десятичные) └───────┴───────┴───────┴───────┴───────────

                       Рис. 3. Адресация памяти

Нумерация начинается с нуля, а максимальный возможный номер (адрес) определяется разрядностью ЭВМ и в данном случае равен

         16
        2  - 1  = 177777 = 65535Д

(Далее по тексту значения адресов и кодов машинных команд будут записываться в восьмеричной системе счисления, так как от нее проще перейти к двоичной. В тех случаях, когда система счисления не очевидна, десятичные числа будут записываться с буквой "Д" в конце числа). Процессор может брать из памяти и записывать в память один байт (указав предварительно его адрес) либо одно слово (в этом случае указанный адрес должен быть четным). Машинные команды размещаются в этой же памяти по словам, поэтому адрес очередной машинной команды программы всегда должен быть четным.

Адреса ячеек ОЗУ БК меняются от 0 до 77777, а адреса ячеек ПЗУ - от 100000 до 177577. На рисунке 4 показано распределение памяти (адресного пространства) БК-0010-01.

┌─────────────────┬────────────────────────────────────────────┐
│   Адреса        │     Содержимое и объем памяти              │
╞═════════════════╪════════════════════════════════════════════╡
│        0        │     Системные переменные, стек             │
│      777        │     ( 0,5 К )                              │
├─────────────────┼────────────────────────────────────────────┤
│     1000        │                                            │
│    37777        │     Программа  пользователя                │
│  (или 67777)    │     ( 15,5 К или 27,5 К в режиме РП )      │
├─────────────────┼────────────────────────────────────────────┤
│    40000        │                                            │
│  (или 70000)    │     ОЗУ экрана                             │
│    77777        │     ( 16 К или 4 К в режиме РП )           │
├─────────────────┼────────────────────────────────────────────┤
│   100000        │     Системное ПЗУ : МОНИТОР, драйверы      │
│   117777        │     ( 8 К )                                │
├─────────────────┼────────────────────────────────────────────┤
│   120000        │     ПЗУ с транслятором Бейсика             │
│   177577        │     ( 23,9 К )                             │
├─────────────────┼────────────────────────────────────────────┤
│   177600        │     Область системных регистров            │
│   177777        │     ( 0,1 К )                              │
└─────────────────┴────────────────────────────────────────────┘

Рис.4. Распределение адресного пространства БК-0010-01

Наконец, последняя важнейшая характеристика ЭВМ - система команд. Для каждого типа ЭВМ характерен свой набор машинных команд, которые она может выполнять, и, следовательно, свой ассемблер. В качестве процессора в БК используется однокристалльный микропроцессор К1801ВМ1.

Система команд этого процессора "DEC-овская", то есть аналогичная ЭВМ PDP-11 фирмы DEC (Digital Equipment Corporation) - одной из ведущих зарубежных фирм по производству вычислительной техники. В СССР такую же систему команд имеют ЭВМ типа СМ, Электроника-60, ДВК и т.п. Вот почему, кстати, ЭВМ типа ДВК удобно использовать как инструментальную машину для БК при разработке сложных и больших программ.

1.3. Устройство вывода - дисплей

Основным устройством вывода для БК является экран телевизора. На экране можно разместить 24 строки текста (символьных строки), не считая самой верхней, служебной, строки, предназначенной для отображения информации о текущих режимах работы клавиатуры и экрана. Каждая строка состоит из 32-х символьных позиций - то есть в каждой строке можно разместить до 32-х символов (букв, цифр или других знаков), если включен режим экрана "32 символа в строке". Такая же строка вмещает 64 символа, если включен режим экрана "64 символа в строке". Переключение экрана из одного режима в другой осуществляется одновременным нажатием клавиш "АР2" и ";". Режим "64 символа в строке" рекомендуется использовать только при работе с черно-белым видеомонитором (телевизором).

На рис.5 показано изменение номеров строк по вертикали вниз (обозначено осью Y) и изменение номеров позиций по горизонтали вправо (обозначено осью Х). Например, буква "М" на экране находится на 1-ой позиции 2-ой строки. Заметим, что места, на которых могут быть расположены символы (позиции в символьных строках), называют знакоместами. Их расположение строго фиксировано, поэтому все буквы имеют одинаковую ширину и высоту; постоянно также и расстояние между строками. Тем не менее, если Вы будете программировать на БК в кодах, это ограничение можно обойти. В игровых программах часто встречаются "пляшущие" в вертикальном направлении буквы различной высоты, ширины и цвета.

На дисплее также обычно отображается курсор. Это закрашенный прямоугольник, стоящий на том знакоместе, где будет выведен очередной символ.

      0 1 2 3 4 5 6 7      Х (номера символьных позиций - числа
     ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬──    из интервала от 0 до 31)
   0 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
   1 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
   2 │ │М│А│Р│Т│▓│ │ │ │
   3 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
   4 │
       Y (номера символьных строк - числа
        из интервала от 0 до 23)

   Рис.5. Символьные координаты экрана (режим "32 символа в строке")

Каждая символьная строка, в свою очередь, состоит из 10 горизонтальных линий экрана - назовем их точечными строками. Их всего 240 (по 10 точечных строк на 24 символьные строки). Каждая точечная строка состоит из точек - это элементарная единица графической информации. Количество графических точек в строке равно 256 (для режима "32 символа в строке") или 512 (для режима "64 символа в строке").

Любой символ на экране - это рисунок, полученный из отдельных точек. На рис.6 показано, как буква "М" сформирована из точек на нулевой символьной позиции нулевой символьной строки. В системном ПЗУ хранится специальная программа (знакогенератор), которая при выводе на дисплей какого-либо символа формирует на экране соответствующую картинку из точек. В МОНИТОРе есть также подпрограммы для вывода отдельных точек и прямых линий по координатам.

Далее, говоря о координатах (строках и позициях), не будем указывать, символьные они или графические (точечные), так как понятно, что они - символьные, если речь идет о символах, и графические, если речь идет о точках.

       0 1 2 3 4 5 6 7 8    Х (номера точечных позиций - числа
      ┌─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬─┬───   из интервала от 0 до 255)
    0 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
    1 │ │■│ │ │ │■│ │ │ │
    2 │ │■│■│ │■│■│ │ │ │
    3 │ │■│ │■│ │■│ │ │ │
    4 │ │■│ │■│ │■│ │ │ │
    5 │ │■│ │ │ │■│ │ │ │
    6 │ │■│ │ │ │■│ │ │ │
    7 │ │■│ │ │ │■│ │ │ │
    8 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
    9 │ │ │ │ │ │ │ │ │ │
        Y (номера точечных строк - числа
            из интервала от 0 до 239)

  Рис.6. Графические координаты экрана (режим "32 символа в строке")

Запомните, что в режиме "64 символа в строке" одной графической точке соответствует один бит экранного ОЗУ. Поскольку бит может принимать лишь два состояния - 0 или 1, то графическая точка может быть либо включена, либо выключена. Информацию о цвете точки хранить негде, поэтому режим "64 символа в строке" используется только для вывода черно-белых изображений и текстов.

В режиме "32 символа в строке" одной графической точке соответствуют два бита ОЗУ. Количество точек в строке уменьшается, зато появляется возможность кодировать 4 цвета - красный, зеленый, синий, черный. Для подключения бытового цветного телевизора в качестве цветного дисплея необходимо, как правило, специальное согласующее устройство [10].

В обоих режимах начало экранного ОЗУ (адрес 40000) соответствует левому верхнему углу экрана. При увеличении адреса мы движемся вправо по точечной строке (ее длина - 64 байт), пока не перейдем в начало следующей, и т.д. Правый нижний угол экрана соответствует адресу 77777. Служебная строка занимает 2000 (восьмеричное) байт, поэтому графической точке с координатами X=0, Y=0 соответствуют два младших бита по адресу 42000.

Все сказанное справедливо в обычной конфигурации памяти, однако в БК есть еще режим расширенной памяти (РП). В этом режиме экранное ОЗУ начинается с адреса 70000, и в нем помещаются только 4 символьных строки. Зато намного больше памяти остается для программы и ее данных. В режиме РП работают многие системные программы (например, копировщики).

1.4. Устройство ввода - клавиатура

┌──────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ ПОВТ │ КТ  │     │     │     │ ИНД │ БЛОК│ ШАГ │ СБР │ СТОП│
│      │     │     │     │     │ СУ  │ РЕД │     │     │     │
├───┬──┴┬───┬┴──┬──┴┬───┬┴──┬──┴┬───┬┴──┬──┴┬───┬┴──┬──┴┬────┤
│   │ ; │ 1 │ 2 │ 3 │ 4 │ 5 │ 6 │ 7 │ 8 │ 9 │ 0 │ - │ / │    │
│   │ + │ ! │ " │ # │ $ │ % │ & │ ' │ ( │ ) │ { │ = │ ? │    │
├───┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬──┴┬───┤
│ ТАБ│ Й │ Ц │ У │ К │ Е │ Н │ Г │ Ш │ Щ │ З │ Х │ : │ Ъ │ ВС│
│    │ J │ C │ U │ K │ E │ N │ G │ [ │ ] │ Z │ H │ * │ } │   │
├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┴───┤
│ СУ │ Ф │ Ы │ В │ А │ П │ Р │ О │ Л │ Д │ Ж │ Э │ . │       │
│    │ F │ Y │ W │ A │ P │ R │ O │ L │ D │ V │ \ │ > │       │
├────┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┼───┬───┤
│ЗАГЛ│СТР│ Я │ Ч │ С │ М │ И │ Т │ Ь │ Б │ Ю │ , │   │   │   │
│    │   │ Q │ ^ │ S │ M │ I │ T │ X │ B │ @ │ < │   │   │   │
├────┴─┬─┴──┬┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴───┴─┬─┴───┤   ├───┤   │
│  РУС │ АР2│                              │ ЛАТ │   │   │   │
│      │    │         (пробел)             │     │   │   │   │
└──────┴────┴──────────────────────────────┴─────┴───┴───┴───┘

Рис.7. Клавиатура ЭВМ БК-0010-01

Клавиатура БК аналогична клавиатуре пишущей машинки. Но если пишущая машинка имеет только два регистра - строчные и заглавные буквы, то в БК 6 регистров - каждая буквенная клавиша в зависимости от включенного режима может выдавать 6 различных кодов. Рассмотрим назначение специальных и переключающих клавиш БК, которое они несут при работе Бейсик-системы.

СБР - "сброс". Очищает экран дисплея.

- далее эту клавишу будем называть клавишей "ВК"
("Возврат Каретки"). Ввод с клавиатуры обычно завер-
шается нажатием этой клавиши, поэтому ее также
называют "ВВОД".

ВС - "Возврат Строки". Она возвращает последнюю введенную
строку, которую тут же можно отредактировать с
помощью стрелок и снова ввести клавишей "ВК".

РУС , ЛАТ - эти клавиши включают соответственно русский или
латинский шрифт. Одновременно в правой части служеб-
ной строки высвечивается надпись "РУС" или "ЛАТ".

ЗАГЛ , СТР - включают соответственно заглавный или строчный
шрифт.

- "нижний регистр". Одновременное нажатие этой и любой
клавиши спецзнаков позволяет ввести спецзнаки (на-
пример, для вывода символа "&" надо нажать клавишу
нижнего регистра, и, удерживая ее нажатой, нажать
клавишу "6"). На клавиатуре БК-0010 соответствующая
переключающая клавиша называется "ПР" ("правый
регистр").

СУ - "Символ Управляющий". Одновременное нажатие этой и
любой буквенной клавиши превращает последнюю
в управляющую клавишу (их коды на 100 меньше, чем
коды латинских букв).

АР2 - "Второй символ управляющий". Одновременное нажатие
этой и буквенной клавиши дает код управления
экраном или символ псевдографики (их коды на 100
больше, чем коды латинских букв). В БК-0010 ту же
функцию выполняет клавиша "НР" ("нижний регистр").
Коды всех символов и соответствующих клавиш
приведены в Приложении 1.

- "забой". "Забивает" ( стирает ) символ, стоящий
слева от курсора.

- удаляет часть строки, расположенную справа от
курсора.

- "сдвижка в строке". Сдвигает часть строки,
расположенную справа от курсора, на одну
символьную позицию влево.

- "раздвижка в строке". Раздвигает часть строки,
расположенную справа от курсора, на одну
символьную позицию вправо.

Четыре клавиши со стрелками в правой нижней части клавиатуры предназначены для управления перемещением курсора.

   ПОВТ         - многократный повтор ввода последней нажатой клавиши.

   ИНД СУ       - включает режим вывода управляющих символов на экран
                  в виде инверсных соответствующих букв.

   БЛОК РЕД     - запрещает отработку клавиш управления курсором.

   ШАГ          - пошаговое выполнение Бейсик-программы.

Ниже приводятся некоторые полезные управляющие комбинации клавиш. Далее для обозначения одновременного нажатия 2-х или 3-х клавиш будем использовать наклонную черту "/".

   СУ/@         - приостанавливает вывод на дисплей, чтобы Вы могли
                  прочитать быстро уходящую с экрана информацию;

   АР2/СБР      - переключение в режим расширенной памяти (РП) и
                  обратно;

   АР2/:        - включить/выключить курсор;

   АР2/;        - переключить режим 32/64 символа в строке;

   АР2/   /1    - включить красный цвет;

   АР2/   /2    - включить зеленый цвет;

   АР2/   /3    - включить синий цвет;

   АР2/   /4    - включить черный цвет.

Дополнительные возможности при работе с клавиатурой в Бейсике описаны в п. 3.5.3.12, а также в "Руководстве оператора" [2].

1.5. Описание системных регистров

Системные регистры БК используются для работы с внешними устройствами. Каждый из этих 16-разрядных регистров имеет свой адрес в адресном пространстве, расположенном с адреса 177600 по адрес 177777. Регистры внешних устройств используются обычно опытными программистами, работающими в кодах. Начинающие могут пока пропустить данный пункт и вернуться к нему при необходимости. Различные способы работы с системными регистрами показаны в примерах на Бейсике и ассемблере в следующих главах.

1.5.1. Регистр состояния клавиатуры

Регистр состояния клавиатуры имеет адрес 177660.

В нем используются только два бита.

Разряд 6 - это бит разрешения прерывания. Если в нем содержится логический ноль "0", то прерывание от клавиатуры разрешено; если нужно запретить прерывание от клавиатуры, то в 6 разряд надо записать "1".

Разряд 7 - это флаг готовности устройства. Он устанавливается в "1" при поступлении в регистр данных клавиатуры нового кода. Разряд доступен только по чтению.

Если прерывание от клавиатуры разрешено (в разряд 6 записан "0"), то при установке разряда 7 в "1" (при поступлении в регистр данных клавиатуры нового кода) производится прерывание от клавиатуры - читается код нажатой клавиши из регистра данных клавиатуры, выдается звуковой сигнал и производятся действия, соответствующие нажатой клавише. При чтении регистра данных разряд 7 регистра состояния сбрасывается в "0".

1.5.2. Регистр данных клавиатуры

Регистр данных клавиатуры имеет адрес 177662.

При нажатии на определенную клавишу в разрядах 0-6 этого регистра формируется соответствующий нажатой клавише семиразрядный код. Запись нового кода в регистр не производится до тех пор, пока не будет прочитан предыдущий код.

Разряды 7-15 не используются.

Регистр доступен только по чтению.

1.5.3. Регистр смещения

Регистр смещения 177664 предназначен для указания начала экранного ОЗУ и организации рулонного сдвига экрана.

При начальной установке экрана в регистре записывается значение 1330. Изменение этого значения на 1 приводит к сдвигу изображения на экране по вертикали на 1 точечную строку.

Сразу же после включения питания разряд 9 устанавливается в "1". При включении режима расширенной памяти разряд сбрасывается в "0".

Разряды 8, 10-15 не используются.

Регистр доступен по записи и чтению.

1.5.4. Регистр порта ввода-вывода

Адрес регистра - 177714.

Регистр предназначен для работы с внешними устройствами, подключаемыми к разъему "УП" ("устройство периферийное"). Такими устройствами могут быть джойстик, программатор ПЗУ и многое другое.

При записи по этому адресу данные поступают в порт вывода, а при чтении из этого регистра данные читаются из порта ввода. Для реализации аппаратной части каждого порта используются по две микросхемы К589ИР12.

В таблице 1 приводится соответствие разрядов портов ввода и вывода
контактам разъема "УП".

┌────────────────────────────╥────────────────────────────┐
│        порт  ввода         ║      порт  вывода          │
├────────────┬───────────────╫────────────┬───────────────┤
│ разряды    │ контакты      ║ разряды    │ контакты      │
│  порта     │ разъема "УП"  ║ порта      │ разъема "УП"  │
├────────────┼───────────────╫────────────┼───────────────┤
│     0      │     В24       ║     0      │   А16         │
│     1      │     А24       ║     1      │   А13         │
│     2      │     В23       ║     2      │   В12         │
│     3      │     В17       ║     3      │   В10         │
│     4      │     В20       ║     4      │    В5         │
│     5      │     А20       ║     5      │    В7         │
│     6      │     В22       ║     6      │    В6         │
│     7      │     А23       ║     7      │    А7         │
│     8      │     В31       ║     8      │   А28         │
│     9      │     А31       ║     9      │   В28         │
│    10      │     В32       ║    10      │   А27         │
│    11      │     А32       ║    11      │   В27         │
│    12      │     В30       ║    12      │   А26         │
│    13      │     А29       ║    13      │   В26         │
│    14      │     В29       ║    14      │   А25         │
│    15      │     А30       ║    15      │   В25         │
└────────────┴───────────────╨────────────┴───────────────┘

Таблица 1. Соответствие разрядов портов контактам разъема "УП"

В Н И М А Н И Е ! Нагрузочная способность порта вывода ограничена нагрузочной способностью выходов микросхемы К589ИР12.

Кроме 16 разрядов портов ввода/вывода на разъем "УП" выведены:

выходной сигнал "СБРОС" для начальной установки внешнего устройства (устройства пользователя) командой RESET (контакт А1 разъема "УП" ); нагрузочная способность вывода ограничена - сигнал поступает непосредственно от вывода "INIT" процессора;
входной сигнал "IRQ2" - сигнал требования прерывания от внешнего устройства (контакт В1); вектор прерывания расположен по адресу 100;
общий вывод (контакты А11, В11, А18, В18, А19, В19);
+5 Вольт (контакты А8, В8, А9, В9); во избежание перегрузки блока питания БК питать устройства пользователя от этих контактов не рекомендуется.

Устройства, подключаемые к контактам разъема "УП", должны иметь следующие уровни сигналов:

         0 B  <  U1  <  0.5 B
       2.4 B  <  U0  <  5.25 B ,

где

U1 - напряжение, соответствующее логической "1" ,

U0 - напряжение, соответствующее логическому "0" .

Сигналы инверсные - логической "1" соответствует низкий уровень напряжения, а логическому "0" - высокий.

Подача на контакты других напряжений может вывести компьютер из строя.

1.5.5. Регистр управления системными внешними устройствами

Адрес регистра - 177716.

Старший байт регистра (разряды 8-15) используются для задания адреса, с которого запускается процессор при включении питания (при этом младший байт регистра принимается равным 0). Адрес начального пуска процессора равен 100000.

Разряды 0-3 служат для задания режимов работы процессора.

Разряды 0-3, 8-15 доступны только по чтению.

Разряды 4-7 доступны по чтению и по записи. При чтении из этих разрядов данные читаются из входного системного порта, а при записи в эти разряды данные поступают в выходной системный порт.

Назначение разрядов выходного системного порта:

Разряд 4 используется для передачи данных на линию.

Разряд 5 используется для передачи данных на магнитофон, либо сигнала готовности на линию.

Разряд 6 используется для передачи данных на магнитофон и для генерации звукового сигнала.

Разряд 7 используется для управления двигателем магнитофона ( "1" - "стоп", "0" - "пуск" ).

Назначение разрядов входного системного порта:

Разряд 4 используется для чтения данных с линии.

Разряд 5 используется для чтения данных с магнитофона.

Разряд 6 сброшен в "0", если хотя бы одна клавиша нажата и установлен в "1", если все клавиши отжаты.

Разряд 7 используется для чтения сигнала готовности с линии.

Глава 2. ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ БК

2.1. Краткий обзор программного обеспечения БК

Как уже говорилось, в БК имеется 32К ПЗУ, в котором хранится системное программное обеспечение (ПО). Оно является встроенным в микроЭВМ и не может быть простыми средствами изменено.

В БК-0010-01 встроен управляющий МОНИТОР (операционная система) и транслятор с языка Бейсик. Прикладываемый в комплекте блок МСТД позволяет заменить Бейсик сразу на две системные программы: интерпретатор языка Фокал и тестовую систему, включающую в себя тесты для проверки работоспособности БК и пультовый отладчик.

Заводы-изготовители БК давно намеревались изготавливать также аналогичные МСТД блоки с трансляторами языков PASCAL, C, FORTH, с ассемблерами и отладчиками, но до сих пор эти благие пожелания не реализованы. Показательно, что практически никакой информации по БК и различным внешним устройствам найти обычно не удается и часто приходится ориентироваться на слухи. Например, авторам известно, что в Казани продаются подключаемые к БК блоки ПЗУ с комплектами популярных игровых программ.

Огромное количество программ может быть загружено в БК с магнитофона. Их можно разделить на три большие группы: системные, прикладные и игровые.

К системным программам относятся:

1) Трансляторы с языков программирования, таких, как FORTH, T-язык, Бейсик (кстати, последняя Вильнюсская разработка Бейсика значительно превосходит встроенный Бейсик БК - например, допускается много строк продолжения, и работает он на порядок быстрее из-за того, что в нем реализована вещественная арифметика одинарной точности).

2) Расширители возможностей встроенных трансляторов. Для Бейсика создан С. Зильберштейном SBASIC (структурный Бейсик), позволяющий писать много операторов в строку, использовать при программировании различные структурные конструкции и процедуры, исполнять музыку и многое другое [14]. Для Фокала таких расширителей множество:

семейство однотипных примитивных ФОКОДов, каждый из которых был написан своим автором для решения конкретных задач (например, FOCOD/Alek А. Донского позволял вызывать подпрограммы в кодах для рисования дуг, спиралей и генерации простейших звуков). Сегодня все подобные системы можно считать устаревшими;
ИВФ (Интерфейс Внешних Функций) П. Полянского позволяет включать подпрограммы в кодах и обращаться к ним, как к функциям Фокала. Наибольшее распространение из программ ИВФ имеет ИВФ МАССИВЫ, содержащая удобные средства работы с целыми, вещественными и текстовыми массивами, что невозможно или крайне неэффективно в "чистом" Фокале;
XFOCAL С. Зильберштейна - удобный универсальный расширитель, имеющий экранный редактор Фокал-программы, операторы программирования музыки, графики, спрайтов;
ФОНД (ФОртран На Дому) Г. Приса дает возможность повышения точности вещественной арифметики, операций с массивами и многое другое. Популярная версия МИФ (Мини-ФОНД) позволяет программисту собрать МИФ только из нужных в данной программе функций; он удобен в обращении и позволяет подключать новые функции. В МИФе уже реализованы подпрограммы исполнения музыки, вывода спрайтов и символов произвольного размера, сборка Фокал-программ из отдельных частей, экранный и графический редакторы и многое другое.

3) Сервисные системные программы:

копировщики программ (например, COPY6, UNIC, КУВТ-Копир/Alek, КОПИРАК, HELP и др.). Современные копировщики выполняют такие функции, как загрузка первого попавшегося файла, контроль процесса загрузки в экранном ОЗУ, несколько скоростей копирования, установка самозапуска для программ в кодах (а КОПИРАК Радченко приделывает блок самозапуска к программам на Фокале). КУВТ-Копир/Alek А. Донского предназначен для работы на БК в составе КУВТ с центральной ЭВМ типа ДВК и позволяет загружать программы с магнитофона и с дисковода ДВК, копировать и запускать на выполнение. Кроме того, он позволяет автоматически копировать целые наборы файлов с дисковода на магнитофон;
каталогизаторы (TSTF5M, KATALM и др.), составляющие каталог магнитных кассет и заодно проверяющие качество записи программ;
экранные редакторы текстов (EDASP, ГРАТРС, РЕДТ и др.), предназначенные для создания и редактирования текстовых файлов. Некоторые из них позволяют использовать изменяемые символы псевдографики. Наиболее мощным и удобным редактором следует признать EDASP (ASP corp.). Поскольку EDASP-овские тексты используются многими прикладными системами (BASE и др.), EDASP сегодня можно считать стандартным текстовым редактором для БК. Есть также его версия для работы с КУВТ;
графические редакторы ГРЕД, ГРАФРЕД, PAINT и ряд других предназначены для редактирования спрайтов, и, соответственно, используются преимущественно программирующими в кодах. Некоторые редакторы используют подключаемую к БК "мышь" или джойстик. На уроках информатики в школах может быть применен редактор PAINT, демонстрирующий великолепный графический интерфейс в стиле IBM PC и работающий с КУВТОМ, а также редакторы REDA (А.Донского) и GRAF1M, оперирующие понятиями "графический примитив", "объект", "каталог объектов", "протокол рисования объекта", "иерархия объектов в рисунке". REDA удобен для рисования сложных картин для использования в прикладных программах и позволяет сохранять на дисках КУВТа протоколы рисования, а также генерировать текст на ассемблере MACRO-11, что удобно для программистов, использующих ДВК в качестве инструментальной машины;
драйверы печатающих устройств и прочие сервисные программы.

4) Программы для работы в кодах (подробнее см. гл.4 и 5):

отладчики (ГРОТ, ПРОТ, MIRAGE), позволяющие дизассемблировать отлаживаемую программу, редактировать ее (вводить новые команды в мнемонике ассемблера), производить пошаговую отладку программы с распечаткой текущих значений регистров, устанавливать контрольные точки и т.п.;
транслятор МИКРО (МИКРО9, МИКРО10 и т.д.) А. Сомова, С. Шмытова и С. Кумандина, включающий редактор текста программы на ассемблере, транслятор, создающий объектные модули, и компоновщик, собирающий загрузочный модуль из нескольких объектных;
дизассемблеры (стоит отметить лишь ДИЗАКС С. Кумандина, который выдает дизассемблированный текст в формате системы МИКРО);
ряд вспомогательных программ, используемых отдельными любителями;
системы и программы для программистов, работающих на КУВТ, например, эмулятор EMT RT-11 для исполняющей системы PASCAL.

К прикладным программам относятся все программы, предназначенные для решения какой-либо определенной задачи из области быта, образования, науки и техники. Здесь и программы раскроя брюк, и тренажер по Правилам дорожного движения, и психологические тесты, и программа управления елочной гирляндой, и цветомузыка, и даже телефонный автоответчик.

Особо следует выделить универсальные прикладные программы:

BASE (ASP corp.) - программа ведения базы данных. Это может быть телефонный справочник, словарь, каталог библиотеки и т.п. Программа позволяет добавлять и корректировать записи в базе данных и осуществлять поиск по различным признакам, ключевым словам;
CALC (А. Бакерин) - электронная таблица, позволяющая в удобной и наглядной форме производить расчеты различной сложности, от начисления зарплаты по коэффициенту трудового участия до расчета лабораторных работ по физике в университете.

Упомянем также музыкальные редакторы (например, МЕЛОМАН, КЛАВЕСИН), позволяющие набрать и отредактировать музыкальное произведение, а потом встроить его в свою программу (для тех, кто программирует в кодах, конечно).

Игровые программы - самый популярный класс на БК. Одно их перечисление займет чуть ли не полкниги. Особенно ценятся игровые программы в кодах, потому что на Бейсике или Фокале, даже с использованием перечисленных расширений, невозможно сделать то, что удается выжать из машины талантливым авторам этих программ - ASP corp., В. Савину, А. Маркову и многим другим. Конечно, БК уступает всем зарубежным компьютерам по объему памяти, поэтому и игровые программы здесь примитивнее и менее ярки, но это не повод отказываться от БК !

Ряд фирм, занимающихся продажей программ для БК, например, НПК "СБИС" (167024, г. Сыктывкар, а/я 429), периодически печатают каталоги программ для БК, а также "Бюллетень БК", в котором делается обзор новых аппаратных и программных средств и приводится много полезных советов как для начинающих, так и для опытных программистов. Еще одним надежным источником информации может служить журнал "Информатика и образование", а также брошюры серии "Вычислительная техника и ее применение" общества "Знание".

Упомянутые выше программы можно приобрести в НПК "СБИС", в других аналогичных предприятиях, а также в фирменных магазинах-салонах "Электроника". Следите за рекламой в журнале "Информатика и образование" !

В следующих пунктах будет кратко описано встроенное программное обеспечение БК.

2.2. Бейсик

Бейсик считается языком высокого уровня, легким в освоении, и предназначается для начинающих программистов-непрофессионалов. Но, по мнению классиков, создание Бейсика - это яркий пример профанации программирования. Бейсик имеет ряд недостатков, главный из которых - невозможность структурирования программы, что навязывает программисту "плохой стиль" работы. Человеку, начинающему осваивать вычислительную технику с Бейсика, будет труднее воспринять современные технологии программирования. Те, кто стоит "за" Бейсик, приводят такой неотразимый аргумент, что "Бейсик есть на всех марках ЭВМ, следовательно, это основа компьютерной грамотности". На это им можно ответить: "И на всех ЭВМ он разный, похожий на своих собратьев лишь основными чертами". Мнения авторов на этот счет также разделились, но, видимо, жизнь диктует свои условия. На IBM PC с Турбо-Прологом и Турбо-Паскалем у наших читателей вряд ли хватит долларов, а тем более рублей, а БК с Бейсиком уже стоит на Вашем столе.

Итак, встроенный Бейсик БК совместим со стандартом MSX [13], но имеет по сравнению с ним ряд ограничений: например, в нем можно записывать только один оператор в строке программы. Нет также операторов типа "PLAY" для программирования музыки и многих других. Многие из этих недостатков преодолеваются с использованием расширителя SBASIC (см.выше). Однако сам SBASIC занимает немало места в и без того ограниченном ОЗУ.

Встроенная в БК Бейсик-система запускается автоматически при включении питания. Бейсик-система хранит в ОЗУ текст Вашей программы на языке Бейсик и позволяет записать его на магнитофон и прочитать его с магнитофона. При запуске программы на выполнение производится компиляция текста с языка Бейсик в шитый код. Шитый код Бейсик-системы представляет собой последовательность адресов вызываемых подпрограмм и данных для них. После успешной трансляции управление передается исполняющей системе Бейсика, которая последовательно вызывает нужные подпрограммы.

Если учесть, что в ОЗУ одновременно хранятся исходный текст программы на Бейсике, ее шитый код (который обычно не короче исходного текста), данные программы и служебные переменные Бейсика (которые, будем считать, занимают адреса с 1000 по 4000), то видно, что Бейсик использует память крайне неэффективно. Поэтому написать на Бейсике большую программу невозможно, а хорошую маленькую - проблематично.

По сравнению с обычной программой в машинных кодах шитый код Бейсика выполняется в несколько раз медленнее (хотя и на порядок быстрее, чем простая интерпретация Фокала). Особенностью встроенного Бейсика БК является также программная реализация вещественной арифметики двойной точности. Это очень сильно замедляет программу, где есть какие-либо арифметические расчеты.

А сейчас давайте познакомимся с двумя командами Бейсика.

Предположим, Вы включили БК и хотите загрузить игровую программу в кодах. Для этого Вам необходимо перейти из Бейсика в пусковой монитор БК с помощью команды MONIT (достаточно набрать три буквы: MON и нажать клавишу "ВК").

Еще одна команда пригодится Вам, если Вы хотите загрузить расширитель Бейсика. Он должен быть записан на Вашем магнитофоне под именем "SBASIC.BIN". В этом случае после включения питания БК введите команду BLOAD"SBASIC",R .

Эта команда загрузит в ОЗУ программу SBASIC и сразу же запустит ее на выполнение. Возможности SBASICа описаны в [14].

Хотя литературы по Бейсику вообще очень много, но конкретно по Бейсику БК практически нет, поэтому в следующей главе приведено описание основных операторов и функций Бейсика БК, а также некоторых его особенностей, не видных с первого взгляда. Эти советы помогут Вам сделать Ваши программы на Бейсике более эффективными.

2.3. Фокал

Язык Фокал считается языком высокого уровня. Все претензии, высказываемые Бейсику, справедливы также и для Фокала. Фокал несколько проще Бейсика, но, пожалуй, сложнее в изучении. Не чужда ему и некоторая элегантность по сравнению с Бейсиком (например, понятие групп строк рождает целую серию интересных программистских приемов). Фокал также имеет неплохие изобразительные возможности, а с использованием ряда вышеописанных расширителей вполне конкурентоспособен с Бейсиком.

Для того, чтобы работать с Фокалом, необходимо подключить к БК блок МСТД. Подключение и отключение блока можно производить только при выключенном питании ! При включении БК с МСТД автоматически будет запущен Фокал.

Интерпретатор Фокала занимает в ПЗУ в три раза меньше места, чем транслятор Бейсика - это одно из преимуществ такого типа исполняющих систем. Что же такое "интерпретатор" ? Транслятор компилирующего типа (компилятор) один раз переводит программу с исходного языка (например, Бейсика БК) в машинные коды или в шитый код, как у Бейсика, и потом полученная программа выполняется сама или с участием исполняющей системы. Интерпретатор же хранит в ОЗУ исходный текст программы (например, на Фокале), и переводит его по мере выполнения буквально по буковке. Поскольку задача анализа текста программы достаточно сложна, интерпретаторы выполняют программу чрезвычайно медленно. Это их основной недостаток.

Достоинства часто бывают продолжением недостатков. Так и в данном случае. Фокалу не нужна дополнительная память для размещения шитого кода, как у Бейсика, поэтому текст программы на Фокале может занять почти все ОЗУ. Такие длинные программы, как игры PRESIDENT, MANAGER, KLINGI, на БК можно было реализовать только на Фокале. Итак, если Вам не нужно быстродействие, но нужна большая и сложная программа, выбирайте Фокал.

Язык Фокал исчерпывающе описан в [10], поэтому здесь мы упомянем лишь две команды Фокала:

P M - переход в пусковой монитор;

P T - переход в командный режим тестовой системы.

Интерпретатор Фокала занимает в ПЗУ адреса с 120000 по 137777.

2.4. Пусковой монитор

Как Вы уже знаете, в ПЗУ с адреса 100000 по 117777 записана операционная система БК - мы назвали ее МОНИТОРом. МОНИТОР содержит в себе пусковой монитор, EMT-диспетчер и драйверы внешних устройств: клавиатуры, дисплея и магнитофона. EMT-диспетчер предназначен для удобства обращения программ к драйверам с помощью команды процессора EMT. Драйверы же представляют собой набор подпрограмм, выполняющих те или иные действия с внешними устройствами. Подробное описание этих подпрограмм и способов их вызова приведено в гл.4.

Пусковой монитор предназначен для инициализации системы при включении питания БК. Кроме этого, пусковой монитор имеет командный режим, в котором Вы можете загрузить с магнитофона программу в кодах и запустить ее на выполнение.

Инициализация при включении питания заключается в установке указателя стека, векторов прерываний и служебных ячеек, используемых драйверами. После этого производится очистка экрана и управление передается программе, находящейся в системном ПЗУ по адресу 120000. В БК-0010-01 управление получает Бейсик, а при подключенном блоке МСТД - Фокал.

Как из Бейсика, так и из Фокала можно перейти в командный режим пускового монитора. Обычно это необходимо для работы с программами в кодах. Признаком командного режима пускового монитора является знак "?" на экране. Допустимы следующие команды:

М - загрузка программы с магнитофона по адресу, указанному в оглавлении файла на ленте;

М2000 - загрузка по указанному восьмеричным числом адресу (в данном примере - с адреса 2000);

S - запуск программы с адреса ее загрузки;

S12700 - запуск с указанного восьмеричным числом адреса (в данном примере - с адреса 12700);

Т - переход в командный режим тестовой системы (адрес запуска тестов 160100; тесты находятся в блоке МСТД);

любая буква от "А" до "К" вызовет перезапуск системной программы (Бейсика либо Фокала).

2.5. Тестовая система

Тестовая система включает в себя набор тестов для проверки работоспособности БК и пультовый отладчик, позволяющий просматривать и изменять содержимое памяти и выполнять ряд других операций. Для работы с тестовой системой необходимо подключить блок МСТД и с помощью команды P T перейти из Фокала в тестовую систему.

Признаком командного режима тестовой системы является знак "+". Вводимые цифры от 1 до 5 являются командами запуска тестов ОЗУ и ПЗУ, клавиатуры (этот тест рассчитан на клавиатуру БК-0010), порта ввода-вывода, знакогенератора и магнитофона.

Для выхода из тестовой системы в Фокал надо нажать букву "К".

Для перехода в пультовый отладчик нужно включить русский шрифт клавишей "РУС" и набрать команду ТС. Появится признак командного режима отладчика - символ "$".

Отладчик позволяет просматривать и изменять содержимое памяти, а также выполнять рад операций с массивами данных в памяти. В нем используются понятия: "текущий адрес" - это адрес, установленный командой "А", с ним работают команды чтения и записи слова (байта); "длина массива" - используется для команд работы с массивами, при этом началом массива считается текущий адрес. Все числа и адреса в отладчике записываются в восьмеричной системе счисления. Перечислим команды отладчика:

А	─	проконтролировать значение текущего адреса;
адресА	─	установить новое значение текущего адреса (последовательно набираются значение адреса и буква "А");
Д	─	проконтролировать значение длины массива;
длинаД	─	установить значение длины массива;
числоР	─	записать "число" в память в диапазоне, определяемом текущим адресом (А) и длиной массива (Д);
адресС	─	сравнить массив, начинающийся с адреса "адрес", с массивом, начинающимся с адреса А. Оба массива имеют длину Д;
Х	─	подсчитать контрольную сумму массива А длиной Д;
адресП	─	переписать массив А длиной Д с адреса "адрес" (скопировать массив);
количествоЛ	─	сделать дамп памяти (распечатать по словам "количество" байт памяти с адреса А;
И	─	прочитать слово по адресу А;
числоИ	─	записать слово по адресу А;
Б	─	прочитать байт по адресу А;
числоБ	─	записать байт по адресу А;
Ц	─	циклическое чтение - запись слова по адресу А;
Щ	─	снять защиту системной области (адреса меньше 1000);
,	─	чтение слова и увеличение текущего адреса А (удобно для последовательного просмотра содержимого памяти);
число,	─	запись слова и увеличение текущего адреса А (удобно для последовательной записи слов в память - например, при наборе небольшой программы в кодах);
.	─	аналогично ",", но для байтов;
-	─	чтение или запись слова, аналогично ",", но с уменьшением адреса А;
:	─	то же для байтов;
МЧ, МЗ, МФ	─	чтение, запись и поиск файла на ленте;
адресG	─	запуск программы с "адреса";
К	─	выход из тестовой системы в Фокал.

Глава 3. ЯЗЫК ПРОГРАММИРОВАНИЯ БЕЙСИК

В данной главе приводится описание языка программирования Бейсик для БК-0010-01 (далее просто "Бейсик"). Авторы надеются, что эта глава будет полезна прежде всего преподавателям и учащимся, работающим на КУВТах, где одно руководство по Бейсику [1,2] приходится на весь дисплейный класс. Индивидуальным владельцам БК, имеющим эту литературу в своем распоряжении, имеет смысл детально ознакомиться только с пунктами 3.8, 3.9, которые рассказывают о приемах повышения эффективности программирования на Бейсике и содержат различные примеры программ.

3.1. Алфавит языка

Язык программирования Бейсик так же, как и любой естественный язык, имеет свой алфавит. Алфавит языка Бейсик содержит следующие символы:

Заглавные латинские буквы от А до Z.
Арабские цифры от 0 до 9.
Знаки, используемые в арифметических выражениях:
      *  - умножение;
      /  - деление;
      +  - сложение;
      -  - вычитание;
      ^  - возведение в степень ( например, 3^2=9 );
      \  - деление нацело ( например, 5\2=2 );
      (  - левая скобка;
      )  - правая скобка.
Другие символы:
      <  - меньше;
      >  - больше;
      =  - равно;
      ;  - точка с запятой;
      !  - восклицательный знак;
      ?  - вопросительный знак;
      "  - кавычки;
      '  - апостроф;
      $  - "солнышко", "клоп", "жук"
      %  - процент;
      #  - номер ( "решетка" );
      @  - знак "относительно";
      &  - амперсанд;
         - пробел.

Кроме вышеперечисленных символов, в текстовых константах могут использоваться следующие символы:

Строчные латинские буквы от a до z.
Заглавные русские буквы от А до Я.
Строчные русские буквы от а до я.
Символы псевдографики (выводятся на экран при одновременном нажатии клавиши "АР2" и соответствующих буквенных клавиш).

Для отличия от буквы "О" цифра "0" ("ноль") при выводе на экран перечеркивается наклонной чертой.

Пробел, хотя и не имеет своего начертания, считается символом языка Бейсик и используется только для удобства чтения текста программы человеком.

3.2. Программа на языке Бейсик

Программа, написанная на языке Бейсик, состоит из строк, каждая из которых имеет свой номер.

Приведем в качестве примера программу, состоящую из 3-х строк:

Бытовой ретро-компьютер своими руками http://forum.pk-fpga.ru/

Программирование на БК-0010-01 (книга) http://forum.pk-fpga.ru/viewtopic.php?f=20&t=5540	Страница 1 из 1

Страница 1 из 1	Часовой пояс: UTC + 3 часа
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group http://www.phpbb.com/