DataMuseum.dk

Presents historical artifacts from the history of:

CR80 Wang WCS documentation floppies

This is an automatic "excavation" of a thematic subset of
artifacts from Datamuseum.dk's BitArchive.

See our Wiki for more about CR80 Wang WCS documentation floppies

Excavated with: AutoArchaeologist - Free & Open Source Software.


top - download

⟦0dcc11be9⟧ Wang Wps File

    Length: 104319 (0x1977f)
    Types: Wang Wps File
    Notes: CPS/SDS/001  ISSUE 1      
    Names: »0675A «

Derivation

└─⟦003a8b650⟧ Bits:30006009 8" Wang WCS floppy, CR 0044A
    └─ ⟦this⟧ »0675A « 

WangText

…00……00……00……00……00…8…02……00……00…8
7…0b…7…02…7…07…6…0b…6…0c…6…0d…6…0e…6…01…6 6…05…5…0a…5…0d…5
4…08…4…0c…4 3…09…3…0a…3…0c…3…0d…3…0e…3…01…3…02…3
3 2…0b…2…0d…2…0e…2
1…09…1…0a…1…0b…1…0f…1…00…1 1…07…0…0d…0
0 0…05…0…06…0…07…/…08…/…0e…/…01…/…02….…09….…00…. -…09……86…1                                              …02…           …02…   …02…      
              


…02…CPS/SDS/001

…02…SRA/810430…02……02…
CAMPS SYSTEM DESIGN SPECIFICATION
…02…ISSUE 1…02…CAMPS









                 T̲A̲B̲L̲E̲ ̲O̲F̲ ̲C̲O̲N̲T̲E̲N̲T̲S̲



   5  SUBSYSTEM SPECIFICATION ...................... 
     3

     5.1  CR80D SYSTEM DESIGN ...................... 
       3
       5.1.1  Scope ................................ 
         3
       5.1.2  CR80D Crate Assy. .................... 
         3
       5.1.3  CR80D Buses .......................... 
         8
         5.1.3.1  CR80D Main Buses (DMB) ........... 
           8
           5.1.3.1.1  Functional Description of the
                      CR80D Main Bus (DMB) ......... 
                      11
           5.1.3.1.2  Electrical Description of the
                      CR80D Main Bus ............... 
                      22

         5.1.3.2  The CR80D Data Channel (DDC)...... 
          26
           5.1.3.2.1  Functional Description of the
                      DDC .......................... 
                      26

       5.1.4  Processor Sub-System (PRS) ........... 
        33
         5.1.4.1  Design & Construction ............ 
          35
           5.1.4.1.1  Functional Description of the 
                      CR80D Control Bus (DCB) ...... 
                      35
           5.1.4.1.2  Electrical Description of the 
                      DCB .......................... 
                      42
           5.1.4.1.3  Central Processing Unit and
                      CACHE Memory (CPU/CACHE) ..... 
                      43
             5.1.4.1.3.1  The CPU .................. 
              43
             5.1.4.1.3.2  The CACHE Memory CTRL .... 
              47
             5.1.4.1.3.3  Mechanical & Electrical
                          Specifications ........... 
                          53

           5.1.4.1.4  The MAP and Map Interface Adapter
                      (MIA) ........................ 
                      54
             5.1.4.1.4.1  The MAP Module ........... 
              56
             5.1.4.1.4.2  The MIA Module ........... 
              75
             5.1.4.1.4.3  Mechanical & Electrical
                          Specifications ........... 
                          89

           5.1.4.1.5  Intentionally Left Blank ..... 
            93
           5.1.4.1.6  The RAM Module ............... 
            94
             5.1.4.1.6.1  Mechanical & Electrical
                          Specifications ........... 
                          97



           5.1.4.1.7  The STI/TIA Modules .......... 
            98
             5.1.4.1.7.1  The TIA .................. 
             100
             5.1.4.1.7.2  The STI .................. 
             104
             5.1.4.1.7.3  Mechanical & Electrical
                          Specifications ........... 
                         109

           5.1.4.1.8  The CCA Module ............... 
           110
           5.1.4.1.9  The Power Supply ............. 
           110

         5.1.4.2  Documentation .................... 
         110
         5.1.4.3  Environment ...................... 
         110

       5.1.5  I/O Sub-System ....................... 
       111
         5.1.5.1  Design & Construction ............ 
         113
           5.1.5.1.1  The CIA Module ............... 
           114
             5.1.5.1.1.1  Mechanical & Electrical
                          Specifications ........... 
                         121

           5.1.5.1.2  The Disk CTRL & DCA .......... 
           122
             5.1.5.1.2.1  The Disk CTRL ............ 
             122
             5.1.5.1.2.2  The DCA .................. 
             135
             5.1.5.1.2.3  Mechanical & Electrical 
                          Specifications ........... 
                         138

           5.1.5.1.3  The LTU & Adapter ............ 
           141
             5.1.5.1.3.1  The LTU .................. 
             141
             5.1.5.1.3.2  The V24/V28(L) Adapter ... 
             149
             5.1.5.1.3.3  Mechanical & Electrical
                          Specification ............ 
                         149

           5.1.5.1.4  The Floppy Disk Controller & 
                      Adapter ...................... 
                     152
             5.1.5.1.4.1  Mechanical & Electrical
                          Specification ............ 
                         152

           5.1.5.1.5  The CCA ...................... 
           152
           5.1.5.1.6  The Power Supply ............. 
           153

         5.1.5.2  Documentation .................... 
         153
         5.1.5.3  Environment ...................... 
         153


                   5̲ ̲ ̲S̲Y̲S̲T̲E̲M̲ ̲B̲R̲E̲A̲K̲-̲D̲O̲W̲N̲



         This chapter presents a more detailed specification
         of the major H/W and S/W packages which have been identified
         in chapter 4.



5.1      C̲R̲8̲0̲D̲ ̲S̲Y̲S̲T̲E̲M̲ ̲D̲E̲S̲I̲G̲N̲



5.1.1    S̲c̲o̲p̲e̲

         The scope of this document is:

         -   to supply documentation and functional specification
             of the present CR80D H/W configuration

         -   to define a baseline document for the CR80D H/W
             configuration

         This section will provide a general description of
         the two main CR80D assemblies

         -   the Processor Unit Assembly (PU) (sec. 5.1.4)

         -   the Channel Unit Assembly (CU) (sec. 5.1.5)

         Furthermore, other subsystems interfaced from the PU
         and the CU, if any, are referenced.

         To provide a more comprehensive understanding of the
         CR80D system each of the assemblies are broken down
         into basic functional elements (i.e. crate, buses and
         modules) each given a detailed functions/mechanical
         description.



5.1.2    C̲R̲8̲0̲D̲ ̲C̲r̲a̲t̲e̲ ̲A̲s̲s̲e̲m̲b̲l̲y̲

         The CR80D modules/elements are mechanical self contained
         units housed in a standard 19" mechanical frame, the
         CR80D crate assembly shown on fig. 5.1.2-1.



         The crate assembly consists of a front crate and a
         rear crate (interface adapter crate) placed back to
         back. On the back panels of the two crates are bus
         motherboards (Printed circuit boards) for module interconnections
         and also edge connectors for front-rear crate interconnections.
         As an example the front crate back panel is shown on
         fig. 5.1.2-2.

         The rear crate has no main buses, but it has a control
         and power bus in the upper row, motherboard or individual
         connectors in the middle row and individual connectors
         in the lower row. Cables external to the crate assembly
         (subsystem interface cables) are connected to interface
         adapter modules in the rear crate.  Adapter modules
         are connected to modules in the front crate by flat
         cables as shown in fig. 5.1.2-3.


















































                      Figure 5.1.2-1

















































                      Figure 5.1.2-2

















































                      Figure 5.1.2-3


5.1.3    C̲R̲8̲0̲D̲ ̲B̲u̲s̲e̲s̲



5.1.3.1  C̲R̲8̲0̲D̲ ̲M̲a̲i̲n̲ ̲B̲u̲s̲e̲s̲ ̲(̲D̲M̲B̲)̲

         The CR80D Main Buses are:

         -   The Processor Bus (PB) and Channel Bus (CB) in
             the Processsor Unit (PU).

         -   The I/O Bus A and I/O Bus B in the Channel Unit
             (CU).

         Each of the 4 DMB appears physically as a printed circuit
         (PCB), called a motherboard, equipped with module connectors.

         The motherboard (fig. 5.1.3.1-1) provides a parallel
         bus structure with 50 lines used for parallel addressing
         and data transfer along with associated handshake signal
         lines (ref. fig. 5.1.3.1-2).

         Fig. 5.1.3.1-3 shows how CR80D modules Plugs onto the
         DMB.




















           Figure 5.1.3.1-1…01…C̲R̲8̲0̲D̲ ̲M̲o̲t̲h̲e̲r̲ ̲B̲o̲a̲r̲d̲




         The DMB in a PU and a CU is terminated in both ends
         by termination boards to form a set of transmission
         lines suitable as the communication path between the
         modules. 

         Within a PU each DMB is terminated in each end by a
         Main Bus Termination module (MBT). This module contains,
         apart from the passive terminating circuitry, also
         the inverter circuitry supporting the PU I/O interrupt
         system (sec. 5.1.3.1.1b).

         Within a CU each DMB is terminated in one end by a
         MBT, and in the other end by a CIA (sec. 5.1.5.1.1),
         which apart from the CIA circuitry described contains
         the passive terminating circuitry and the inverter
         circuitry supporting the CU I/O interrupt system.


















































                     Figure 5.1.3.1-2






















          Figure 5.1.3.1-3…01…D̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲s̲ ̲o̲n̲ ̲t̲h̲e̲ ̲D̲M̲B̲s̲



5.1.3.1.1    F̲u̲n̲c̲t̲i̲o̲n̲a̲l̲ ̲D̲e̲s̲c̲r̲i̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲C̲R̲8̲0̲D̲ ̲M̲a̲i̲n̲ ̲B̲u̲s̲ ̲(̲D̲M̲B̲)̲

         In a Processor Unit (PU) two transfer buses are available
         for module intercommunication; the Processor Bus (PB)
         and the Channel Bus (CB). The two buses are from a
         functional point of view different:

         -   The PB is used by CPU modules for data and instruction
             communication with memory modules and for set-up,
             status and control communication with the MAP module.

         -   The CB is not available to the CPUs but is used
             by the STI(Host I/F) and MAP modules for information
             exhange with the connected subsystems (I/O subsystem,
             TDX subsystem). The cache memory section of a CPU
             though, has m̲o̲n̲i̲t̲o̲r̲i̲n̲g̲ ̲a̲c̲c̲e̲s̲s̲ to the CB (sec. 5.1.4.1.3).

         Concerning the mechanical, electrical and timing characteristics
         the two buses are identical. The buses and their connection
         in the system are illustrated in fig. 5.1.3.1.1-1.


















                   …01…Figure 5.1.3.1.1-1
              C̲o̲n̲n̲e̲c̲t̲i̲o̲n̲,̲ ̲M̲a̲i̲n̲b̲u̲s̲e̲s̲ ̲i̲n̲ ̲a̲ ̲P̲U̲

         In the Channel unit two transfer buses are available
         for information exchange between the I/O modules and
         the PUs. These two buses are functionally equal and
         are used as back up for each other in redundant systems.

         The buses and their connection in the system are shown
         in figure 5.1.3.1.1-2 below.























    Figure 5.1.3.1.1-2…01…C̲o̲n̲n̲e̲c̲t̲i̲o̲n̲,̲ ̲M̲a̲i̲n̲ ̲B̲u̲s̲e̲s̲ ̲i̲n̲ ̲a̲ ̲C̲U̲


         In the following a detailed description of the mechanical
         and electrical characteristics of the buses are given.
         The interface specifications for the four buses are
         the same (The CR80D Main Bus specifications) except
         for supply voltages; dualized supply for a CU module
         and single supply for a PU module.

         a)  M̲a̲s̲t̲e̲r̲ ̲T̲i̲m̲i̲n̲g̲

             Two signals [1(A35) and [2(A38) (both generated
             on the MAP) are available for I/O interrupt timing
             and for internal timing in the modules connected
             to the DMB. The timing signals are shown below
             in fig. 5.1.3.1-3, [1 being a 1 MHz clock and [2
             a 8 MHz clock. [1 is derived from [2.














            Figure 5.1.3.1.1-3…01…T̲i̲m̲i̲n̲g̲ ̲S̲i̲g̲n̲a̲l̲s̲

         b)  I̲/̲O̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲S̲i̲g̲n̲a̲l̲s̲

             The CR80D System is based on serial transmission
             of the interrupt code from the interrupting I/O
             module using the lines INA (A32) and INR (A33).

             The interrupt code consists of 8 bits, of which
             2 are priority bits and the remaining 6 bits are
             the I/O module number. The 8 bits are transmitted
             within one [1 (1MHZ) cycle each bit synchronized
             to the [2 (8 MHZ) clock. The interrupt code is
             transmitted on the INR line (fig 5.1.3.1-4).

             INR is an open collector line.  Thus all the I/O
             modules can transmit on the same line, which means
             that if one module is transmitting an "L" and another
             an "H", the line will contain the "L".



             INA is an open collector line too.  It is driven
             from the Main Bus termination boards (MBT or CIA),
             one in each end of the Bus. The contents of INA
             is INR inverted. Each of the interrupting I/O modules
             compares each of the eight bits returning from
             INA with the bit it is transmitting to INR. If
             the compare does not match, which means that a
             module with a higher priority interrupt code is
             transmitting at the same time, the module disables
             the transferring of its code to INR until the next
             1 MHZ period.

             In this way the contents of INR will be unique
             and correspond to the highest priority interrupt
             transmitted during that period. The module which
             detects this situation has got its interrupt acknowledge
             and will stop the interrupt sending.

             If two modules interrupting at the same time have
             the same priority, it is the module with the highest
             address that overrides the other.



























       Figure 5.1.3.1.1-4 …01…The I/O Interrupt System


             The 6 I/O module number bits indicate the possibility
             of 64 I/O module addresses within a crate. However,
             two of the 64 module addresses are restricted:

             -   Address 00 (The idle situation)

             -   Address 63 (Used by the MAP or CIA)

         c)  M̲a̲s̲t̲e̲r̲ ̲C̲l̲e̲a̲r̲ ̲(̲M̲C̲)̲

             The Master Clear signal MC (B29) (not used in the
             CU) is used to force some PU modules into a well
             defined state. The signal is activated upon power
             up or upon activating a "Master Clear" button on
             the front panel of the MAP (Provided that a switch
             on the front panel of the MAP is set to "PU disable").
             Below (fig. 5.1.3.1.1-5) is shown the MC signal
             sequencing during power up and button activation.






















             Figure 5.1.3.1.1-5…01…M̲a̲s̲t̲e̲r̲ ̲C̲l̲e̲a̲r̲


             The MC also initiates, where implemented, a module
             built-in self test routine with the purpose of
             detecting possible module functional errors.



         d)  D̲a̲t̲a̲ ̲a̲n̲d̲ ̲A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲L̲i̲n̲e̲s̲

             The information communicated on some of the parallel
             CR80D Main Bus lines, DAO-DA15 (A2 - B9), is 16
             bit data + 2 bit parity. There is one parity bit
             for each of the two 8 bit bytes; UP (A28) is upper
             byte parity and LP (B28) is lower byte parity.
             When an address sourcing module (CPU, DMA) is reading
             from the memory it specifies

             -   read upper byte in addressed word

             -   read lower byte in addressed word

             -   read addressed word

             Both parity bits must be correct in either case.
             As far as memory modules are concerned all read
             operations are word read operations leaving it
             to the address sourcing module to extract the relevant
             part of the data to be processed. Odd parity is
             used for both bytes, meaning that the number of
             one's in a byte plus the corresponding parity bit
             should be odd. 

             The data bus is bidirectional.  Data can be transferred
             in both directions on the bus, with the source/destination
             being indicated by the address lines, LS0 (A26),
             LS1 (B26) and the R/W (read/write) signal.  When
             the R/W is low ("0") a read operation is performed
             by the address destination module, which recognizes
             the address supplied by the address sourcing module
             (CPU,DMA), transmitting data to the data bus (the
             address sourcing module receives the data). When
             the R/W is high ("1") a write operation is performed
             by the address sourcing module transmitting data
             to the databus (the selected address destination
             module receives the data). 

             Addresses are transmitted, by address sourcing
             modules, to the Address bus consisting of 20 lines
             (AD0 - AD19(A16-B19, A21-B25, A36, B36)). This
             permits addressing of up to 1 Mega words (2 Mega
             bytes) and 64 I/O modules. For a summary of CR80D
             Main Bus addressing refer to table 5.1.3.1.1-6.
             The MAP module referenced in the table and the
             term "Logical Address" will be given a detailed
             description in sec. 5.1.4.1.4.



             Figure 5.1.3.1.1-7/8 shows timing relationships
             between R/W, DA0-DA5, and AD0-AD19.

         e)  T̲r̲a̲n̲s̲f̲e̲r̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲ ̲S̲i̲g̲n̲a̲l̲s̲

             Four signals on the DMB are used for controlling
             the information transfer on the bus. Three of the
             signals TRQ (A31, Transfer Request), AE (A37, Address
             Enable) and BD (A29, Block Disable) are used as
             address Validity controls during a read operation,
             and simultaneously as address and data validity
             control during write operations.

             TRQ is generated from the address sourcing module
             (CPU, DMA) specifying that the contents of the
             address bus (except AD 18 & AD 19) are valid.

             BD is transmitted from the MAP module causing the
             CPUs/DMAs to switch off address lines AD 10-17.

             AE is transmitted from the MAP module indicating
             the validity of a complete modified (mapped) address
             field (AD0-AD19).

             The fourth signal RS (A30, Response Signal) is
             the response signal from the address destination
             module.

             Refer to figure 5.1.3.1.1-7/8.















































                     TABLE 5.1.3.1-6
A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲i̲n̲g̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲f̲o̲r̲ ̲a̲n̲ ̲A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲S̲o̲u̲r̲c̲i̲n̲g̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲ ̲i̲n̲ ̲a̲ ̲P̲U̲…01…C̲o̲n̲t̲a̲i̲n̲i̲n̲g̲ ̲a̲
 ̲M̲A̲P̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲


         During a read operation RS = logical "0" indicates
         that data is being transmitted.

         During write operations the falling edge of RS indicates
         that data has been accepted. Signal relationships are
         shown below in fig. 5.1.3.1.1-7/8.

























































































                    Figure 5.1.3.1.1-7


















































                    figure 5.1.3.1.1-8


5.1.3.1.2    E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲D̲e̲s̲c̲r̲i̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲C̲R̲8̲0̲D̲ ̲M̲a̲i̲n̲ ̲B̲u̲s̲

         In the following the electrical specification for modules
         connected to the main bus are given.


         P̲o̲w̲e̲r̲ ̲L̲i̲n̲e̲s̲

         Pin No.                Description
          ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲
         ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲

         A11, B11               +/- 24 V

         A12, B12               - 12V

         A13, B13               GND ground for +/- 12V

         A14, B14               + 12V

         A40, A41,
         B40, B41               + 5V

         A42, A43,
         B42, B43               GND ground for + 5V

         The power lines are not fed through a flat cable extension
         (if any).

         Maximum power consumption per connector:

         + 24V, - 24V:           1A

         + 12V, - 12V:           4A

         +  5V:                 10A


















       SIGNAL LINES, DATA LINES 3 SIDER FRA KLADDEN

                          1 SIDE















                         2. SIDE




















                         3. SIDE



5.1.3.2  T̲h̲e̲ ̲C̲R̲8̲0̲D̲ ̲D̲a̲t̲a̲ ̲C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲ ̲(̲D̲D̲C̲)̲

         The CR80D Data Channel is a twisted pair flatcable
         bus connecting a PU with up to 15 Channel Units in
         a daisy chain configuration as shown on figure 5.1.3.2-1.
         Maximum length of the Data Channel is 10 m. The transfer
         rate across the DDC is 1 Mword/sec.



5.1.3.2.1    F̲u̲n̲c̲t̲i̲o̲n̲a̲l̲ ̲D̲e̲s̲c̲r̲i̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲D̲D̲C̲

         The DDC serves two purposes:

         -   Information exchange between a PU and the connected
             CUs.

         -   Interrupt transfer from a CU to one of the connected
             PUs.

         The DDC is functionally divided in two independent
         groups. One group is 14 lines wide and is used for
         information transfer. Out of these 14 lines 8 lines
         are address/data lines, 2 lines are for control, 1
         line is for control/address/data parity and 3 lines
         are provided for handshaking during information transfer.
         The second group is 3 lines wide. 1 line (ID) is used
         for serial transfer of interrupt requests from a PU
         to each of the connected CUs and for serial transfer
         of the interrupt code/status answer from a connected
         CU to the PU.

         The two remaining lines (IT and IA) are used for handshaking
         during interrupt code/request transfer.

         Fig. 5.1.3.2.1-1 shows the signals on the DDC.

         The DDC is a slave towards the connected PU, but a
         master towards the connected CUs. Thus no action takes
         place on the DDC unless initiated by the PU.

         a)  D̲a̲t̲a̲ ̲T̲r̲a̲n̲s̲f̲e̲r̲

             Transfer across the DDC is done in three phases:

             -   an address phase
             -   a data phase
             -   a termination phase



             The address phase is controlled by the PU, and
             takes 1 or 3 cycles depending on the transfer type
             (refer to secton 5.1.4.1.4.2, the MIA). Each cycle
             contains 8 address bits on the IB 0-7 lines, 2
             control bits on the IB 8-9 lines and 1 parity bit
             on the IBP line along with the Address Timing (AT)
             signal on the AT line. Ref. fig. 5.1.3.2.1-2/3.


















































                     Figure 5.1.3.2-1


         SIGNAL                 NAME

         IB 0                   INFORMATION BIT 0 (LSB)
         IB 1                   INFORMATION BIT 1
         IB 2                   INFORMATION BIT 2
         IB 3                   INFORMATION BIT 3
         IB 4                   INFORMATION BIT 4
         IB 5                   INFORMATION BIT 5
         IB 6                   INFORMATION BIT 6
         IB 7                   INFORMATION BIT 7
         IB 8                   INFORMATION BIT 8
         IB 9                   INFORMATION BIT 9
         IB P                   INFORMATION PARITY

         AT                     ADDRESS TIMING
         DT                     DATA TIMING
         DA                     DATA ACKNOWLEDGE

         ID                     INTERRUPT DATA
         IT                     INTERRUPT TIMING
         IA                     INTERRUPT ACKNOWLEDGE



      Figure 5.1.3.2.1-1…01…S̲i̲g̲n̲a̲l̲s̲ ̲o̲n̲ ̲t̲h̲e̲ ̲D̲a̲t̲a̲ ̲C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲



             The data phase follows the address phase and takes
             two cycles each transferring 1 data byte, 2 control
             bits and 1 parity bit along with the Data Timing
             (DT) handshake signal on the DT line. Ref. fig.
             5.1.3.2.1-2/3.

             The data phase is controlled by the PU if the transfer
             is a write to a CU.

             If the transfer is a read from a CU, the actual
             CU controls the data phase.

             Direction - write to or read from a CU - of transfer
             is determined during the address phase based on
             some of the tranferred control bits.



             The termination phase contains an acknowledgement
             from the addressed CU issued on the Data Acknowledge
             (DA) line. The DA signal resets the connected CUs
             to be ready for the next transfer, and indicates
             to the PU that the transfer was accepted/correct.
             Ref. fig. 5.1.3.2.1-2/3.

             If the addressed CU detects any errors during the
             address phase in a read operation the data phase
             is omitted and the DA and DT are transmitted together
             with an error information on the IB lines.

             If an error is detected during a write the CU terminates
             the operation with the DA and DT signals along
             with an error message on the IB lines.

             If the addressed CU, or the addressed location
             within a CU, is missing this will be detected by
             the PU as a time out condition. A time out condition
             exists whenever the PU waits longer than 4 microseconds
             for a CU response.

         b)  I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲T̲r̲a̲n̲s̲f̲e̲r̲

             Interrupts issued by I/O modules in a CU are fetched
             by the PU via the ID, IT, and IA lines. Both Interrupt
             Request (PU to CU) and Interrupt Response (CU to
             PU) are 8 bits transmitted in serial on the ID
             (Interrupt Data) line synchronous with the IT (Interrupt
             Timing) signal. Synchronous to the last Interrupt
             Response bit the IA (Interrupt Acknowledge) signal
             is activated by the CU to reset all CUs to expect
             a new Interrupt Request.


















































                    Figure 5.1.3.2.1-2

















































                    Figure 5.1.3.2.1-3


5.1.4    T̲h̲e̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲ ̲S̲u̲b̲-̲S̲y̲s̲t̲e̲m̲ ̲(̲P̲R̲S̲)̲

         The CAMPS Processor Sub-System is composed of a dual
         set of Processor Unit Assemblies (PUs), capable of
         individual operation, with multiple Central Processing
         Units (CPUs), memory modules (RAMs), buses and control.

         The PRS interfaces to:

         -   The I/O subsystem (sec. 5.1.5) through the dualized
             MIA (sec. 5.1.4.1.4.2) - Data Channel (sec. 5.1.4.1.5)
             - CIA (sec. 5.1.5.1.1) Link

         -   The Watchdog Processor (WDP) through the MIA V24/V28
             link (9.6 Kbaud), the CCA (sec. 5.1.4.1.8) and
             the CCB serial configuration control bus (sec.
             5.4). The WDP (sec. 5.4) coordinates and monitors
             the operation of the dual PUs within the system.

         -   The dualized Telecommunication Data Exchange System
             (TDX Subsystem, sec. 5.2) through the STI/TIA (sec.
             5.1.4.1.7) complex and the TDX buses

         Fig. 5.1.4-1 shows in schematic the PRS and its interfaces
         towards the above mentioned subsystems.




















































       Fig. 5.1.4-1…01…T̲h̲e̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲ ̲S̲y̲s̲t̲e̲m̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲f̲a̲c̲e̲s̲


5.1.4.1  D̲e̲s̲i̲g̲n̲ ̲&̲ ̲C̲o̲n̲s̲t̲r̲u̲c̲t̲i̲o̲n̲

         This section will focus on a detailed description of
         the basic elements/modules from which a PU is put together.

         These basic elements are:

         -   CR80D Control Bus (DCB)

         -   CR80D Central Processing Unit (CPU)

         -   CR80D Memory Mapping Unit (MAP)

         -   CR80D MAP Interface Adapter (MIA)

         -   CR80D Random Access Memory (RAM)

         -   CR80D Supra-, TDX Bus Interface (STI)

         -   CR80D TDX Bus Interface Adapter (TIA)

         -   CR80D Power Supply (PSU)



5.1.4.1.1    F̲u̲n̲c̲t̲i̲o̲n̲a̲l̲ ̲D̲e̲s̲c̲r̲i̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲C̲R̲8̲0̲D̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲ ̲B̲u̲s̲
             ̲(̲D̲C̲B̲)̲

         A third bus structure in a PU is the DCB, ref. fig.
         5.1.2-2/3. The tasks of the DCB are:

         -   To transfer the bus authority control signals (request
             & grant signals)

         -   To transfer the interrupt notification signals

         Connector Pin Lay out for the DCB is shown on fig.
         5.1.4.1.1-5.



         B̲u̲s̲ ̲A̲u̲t̲h̲o̲r̲i̲t̲y̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲ ̲S̲i̲g̲n̲a̲l̲s̲

         The MAP module (sec. 5.1.4.1.4.1) has an arbitration
         function for the address sourcing modules on the PB
         and an arbitration function for the address sourcing
         modules on the CB, each governing bus access for these
         modules. The arbitration is controlled by means of
         two sets of special signals one set for the CPUs connected
         on the PB (Processsor Bus) and one set for the DMAs
         (STI & MAP) connected on the CB (Channel Bus).



         On the PB up to five CPUs can be connected. Each CPU
         connected via the PB has a Processor Bus Request signal
         (one of the DCB signals PRQ 0-4) which it activates
         when it requests PB access. Furthermore, each connected
         CPU has a processor bus access Grant signal (one of
         the DCB signals PBG 0-4) which being a response from
         the arbitration logics due to the PRQ, indicates that
         the CPU is allowed to access the PB. A third DCB signal
         is the Lock Bus Grant (LBG) which is common to all
         CPUs. When activated by a CPU having a bus access the
         PB arbitration stops. Normally PB arbitration continues
         to the next requesting CPU after completion of one
         PB cycle, but this is inhibited by activating LBG,
         thus allowing multiple read, write, or read-modify-write
         operations (semaphore protected operations). Figure
         5.1.4.1.1-1 shows the PB (CB) Authority signal sequence.

         The CB arbitration is carried out as described for
         the PB arbitration taking into account that no LBG
         facility exists on the CB. The CB arbitration logics
         can serve 5 connnected Address Sourcing DMAs connected
         on the CB.

         Only four Channel Bus Request signals (CRQ0-3) and
         four Channel Bus Grant (CBG0-3) are available on the
         DCB. The fifth set of CRQ/CBG signals serve the DMA
         function located on the MAP module itself, and is not
         present on the DCB.




















     Figure 5.1.4.1.1-1…01…B̲u̲s̲ ̲A̲u̲t̲h̲o̲r̲i̲t̲y̲ ̲S̲i̲g̲n̲a̲l̲ ̲S̲e̲q̲u̲e̲n̲c̲e̲


         I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲S̲i̲g̲n̲a̲l̲s̲

         Interrupts from all sources (I/O modules and CPUs)
         are received by and stored in the MAP. Fig. 5.1.4.1.1-3
         shows a flowchart for and I/O interrupt generated in
         the CU. Figure 5.1.4.1.1-4 shows a flowchart for interrupts
         generated in the PU (I/O, CPU & Timer interrupts).
         The interrupts are communicated to relevant CPUs by
         using the INT0-INT2 (interrupt notification) lines
         together with the IST (interrupt strobe) line. The
         INT0 - INT2 contains in binary coding information,
         the type of interrupt (Notify CPU#, Timer interrupt)
         and CPU number (if Notify CPU#) according to table
         5.1.4.1.1-2 below.




         INT (2:0)   Function
          ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲

         000         Notify CPU #0
         001         Notify CPU #1
         010         Notify CPU #2
         011         Notify CPU #3
         100         Notify CPU #4
         101         Not used
         110         Not used
         111         Timer interrupt


            Table 5.1.4.1.1-2…01…I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲T̲y̲p̲e̲s̲




         The Notify CPU# is generated whenever the MAP module
         detects an I/O or a CPU Interrupt request, with a priority
         greater than the priority of the process being executed
         at the present. If the priority is less than or equal
         to that of the running process then the request is
         queued waiting to be issued until proper conditions
         are met.




















































                    FIGURE 5.1.4.1.1-3

















































                    FIGURE 5.1.4.1.1-4

















































                    FIGURE 5.1.4.1.1-4

















































                    FIGURE 5.1.4.1.1-5


KAPITEL 5.1.4.1.2 SKRIVES P< SKRIVEMASKINE…01…OG FYLDER EN SIDE.





5.1.4.1.3    C̲e̲n̲t̲r̲a̲l̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲i̲n̲g̲ ̲U̲n̲i̲t̲ ̲a̲n̲d̲ ̲C̲A̲C̲H̲E̲ ̲M̲e̲m̲o̲r̲y̲ ̲(̲C̲P̲U̲/̲C̲A̲C̲H̲E̲)̲



5.1.4.1.3.1 T̲h̲e̲ ̲C̲P̲U̲

         The CPU part of the CPU/CACHE module is a general purpose
         processing unit with a 16 bit word length and capable
         of addressing 64K of program and 64K of data. The CPU
         has two instruction sets. The standard instruction
         repertoire has 274 basic arithmetic, logic, transfer
         and special instructions including bit, byte, word
         and multiple word manipulations.

         The standard instruction set is contained in app. 700
         words of a 2K x 64 bits Prom.

         An alternative instruction set may contain:

         -   Decimal Arithmetic instructions

         -   Instructions supporting high level language

         -   Monitor routines (micro-coded)

         -   User defined instruction

         Internal registers include 8 general purpose accumulator
         or index registers (R0-R7), a base register (BASE),
         a program base register (PROG), a program counter (PC),
         a timer register(TIMER), a process status word (PSW)
         and a modify register (MODIFY).

         Instructions are provided to save and load all registers
         minimizing overhead when switching processes.

         Instructions can be addressed, relative to PROG, indexed
         relative to PC. Data is always addressed relatively
         to the base register BASE.

         Instructions are addressed as 16 bit words.  Data may
         be addressed as follows:

         -   8 bit bytes

         -   16 bit words

         -   32 bit words

         -   n x 16 bit words, where n = 1,2,3 ........... 16


         The Processor Bus Interface H/W supports the CPU in
         fetching and storing data while the processing part
         is running (refer to fig 5.1.4.1.3.1-1).

         Three buses are provided internally:

         -   The Input Bus (IBUS)

         -   The Output Bus (OBUS)

         -   The Address Bus (ABUS)

         Two sets of ALUs (Arithmetic Logic Units) are included,
         allowing address and data manipulations to be performed
         simultaneously, or allowing address calculations involving
         three elements to be performed in one cycle when employing
         base register addressing.

         The micro-instruction cycle time is 250 ns.




















































              Figure 5.1.4.1.3.1-1…01…C̲P̲U̲/̲C̲A̲C̲H̲E̲


         The CPU can operate in 2 modes:

         -   System mode (AD17 = Logical "1")

         -   User mode   (AD17 = Logical "0")

         In the system mode all instructions in the instruction
         set can be executed, and the CPU has access to all
         main memory locations.

         In the user mode, only a subset of the instruction
         set may be executed, and access to parts of the main
         memory is prohibited. 

         Three types of interrupts exist in the system.

         These are:

         -   I/O Interrupts (refer to fig. 5.1.4.1.1-3/4)

         -   CPU Interrupts (refer to fig. 5.1.4.1.1-4)

         -   Timer Interrupts (refer to fig. 5.1.4.1.1-4)

         The interrupts are resolved by hardware within the
         MAP module (sec. 5.1.4.1.4.1).

         Independent masks for the three interrupt types are
         available in the process status word.

         I̲/̲O̲ ̲i̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲s̲ are grouped in 4 priority levels. Only
         interrupts with priority higher than the priority of
         the process executing in the CPU are serviced. 

         I/O interrupts can either be handled by a user defined
         micro-program or result in switching of software process.

         T̲i̲m̲e̲r̲ ̲i̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲s̲ (normally occurring each 150 us) are
         serviced by micro-program. When a timer interrupt is
         received the TIMER register is decremented and tested
         (2 cycles). If negative a local interrupt is generated.

         C̲P̲U̲ ̲i̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲s̲ are serviced by the micro-program, handling
         the message related to the interrupt. Depending on
         the message a switch of software process may take place,
         or the current process may continue executing.



5.1.4.1.3.2 T̲h̲e̲ ̲C̲A̲C̲H̲E̲ ̲M̲e̲m̲o̲r̲y̲ ̲a̲n̲d̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲

         This part of the CPU/CACHE consists of a 1K x 38 bit
         static RAM memory, the CACHE memory and a control unit
         performing read or write operations in the CACHE memory
         when required.

         The CACHE memory concept relies on the basic principle
         that, in the step by step execution of a program, a
         CPU originated read operation at an address has a high
         average probability of being repeated.

         Fundamentally the CACHE memory provides a small (compared
         to main memory) high speed buffer containing copies
         of previously accessed main memory locations. Addresses
         and corresponding data accessed by the CPU are stored
         in the CACHE memory which reduces the number of accesses
         to slower main memory, increasing the overall system
         speed.

         Two advantages when using CACHE memories are obtained:

         -   Loading of the Processor Bus is reduced, allowing
             for the use of more CPUs before bus contention
             occurs. The max. number of CPU/CACHEs to be connected
             without risk of continuous bus contention has been
             estimated to 5, compared to 2 when using CPUs without
             CACHE memory.

         -   Average access time when performing memory read
             operations is reduced, thus improving the speed
             of each CPU. The speed improvement has been estimated
             to be within 5-20%, compared to a CPU without a
             CACHE memory.

         Generally the presence of the CACHE memory is only
         visible to the programmer in terms of improved execution
         speed, because CACHE handling software is not needed.



         Below fig. 5.1.4.1.3.2-1, the CACHE memory word format
         is shown.





















      Figure 5.1.4.1.3.2-1…01…C̲A̲C̲H̲E̲ ̲M̲e̲m̲o̲r̲y̲ ̲W̲o̲r̲d̲ ̲F̲o̲r̲m̲a̲t̲



         Each word is divided into 9 fields:

         -   The CACHE parity field which contains the parity
             bit that together with the MODE FIELD and the LPAGE-FIELD
             gives even parity if the VALID FIELD bit is set
             to logical "1".

         -   The VALID FIELD indicates whether the actual CACHE
             location has valid data or not. Logical "1" corresponds
             to "Valid".

         -   The MODE FIELD indicates the CPU-mode (System or
             User) at the time the CACHE location was loaded.
             A logical "1" corresponds to system mode.

         -   The LPAGE FIELD (Logical Page Field) and PHPAGE
             FIELD (Physical Page field) are address information
             fields partly identifying the address of the main
             memory location copied in the MS and LS BYTE fields.



         -   The MS and LS BYTE fields contain the actual copy
             of the addressed main memory location. The UP (Upper
             parity) and LP (Lower parity) fields contain the
             corresponding parity bits.

         a)  C̲A̲C̲H̲E̲ ̲M̲e̲m̲o̲r̲y̲ ̲A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲i̲n̲g̲

             Three address sources are able to address a location
             in the CACHE memory:

             -   The local CPU, providing a logical address
                 as CACHE entry.

             -   Another address sourcing module (CPU) in the
                 same Processor Unit Assembly, using the P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲
                 ̲B̲u̲s̲ and through the MAP provides a physical
                 (mapped) address.

             -   Another address sourcing module (DMA) in the
                 same Processor Unit assembly using the C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲
                 ̲B̲u̲s̲ and through the MAP provides a physical
                 (mapped) address.

             In all three cases, the address provided is divided
             into two fields (see fig. 5.1.4.1.3.2-2).














                   Figure 5.1.4.1.3.2-2



             The low order address (10 bits) designates which
             of the 1K CACHE locations to be accessed while
             the PAGE field (physical or logical) is compared
             to the corresponding page field in the CACHE word
             (Fig 5.1.4.1.3.2-1).



             From this it is obvious that

             -   Each of the 1K CACHE-locations is shared between
                 main memory locations with identical low order
                 address providing a unique mapping function
                 from any given main memory location to one
                 CACHE memory location and a one-to-many mapping
                 function from one CACHE location to main memory.

         b)  C̲A̲C̲H̲E̲ ̲A̲c̲t̲i̲v̲i̲t̲y̲ ̲D̲u̲r̲i̲n̲g̲ ̲a̲ ̲C̲P̲U̲ ̲R̲e̲a̲d̲ ̲O̲p̲e̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲

             During a read operation the CACHE Controller distinguishes
             between one of two read operations:

             -   Non-Semaphore protected read. (No Lock Bus
                 Grant)
             -   Semaphore protected read. (Lock Bus Grant)

             During a n̲o̲n̲-̲s̲e̲m̲a̲p̲h̲o̲r̲e̲ protected read, the 10 Low
             order address bits from the CPU (AD0-AD9) are used
             for selecting a word in the CACHE memory.  The
             word is read and the contents of the MSBYTE and
             LSBYTE FIELD is presented to the CPU, provided
             that:

             -   The VALID FIELD indication is set.
                  ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲                      - CURRENT
                                                                     CPU
                                                                     mode
                                                                     x
                                                                     MODEFIELD
                                                                     =
                                                                     0.
                                                                     This
                                                                     to
                                                                     ensure
                                                                     that
                                                                     data
                                                                     in
                                                                     a
                                                                     CACHE
                                                                     Location
                                                                     updated
                                                                     in
                                                                     system
                                                                     mode
                                                                     (MODEFIELD
                                                                     =
                                                                     "1")
                                                                     cannot
                                                                     be
                                                                     accessed
                                                                     by
                                                                     the
                                                                     CPU
                                                                     in
                                                                     User
                                                                     mode
                                                                     (User
                                                                     mode
                                                                     =
                                                                     "0").

             -   Equality exists between the LPAGE FIELD and
                 the logical page provided by the CPU

             -   No CACHE parity error is detected

             If all of these conditions are met, a HIT is said
             to take place, enabling the CPU to continue operation
             at max. speed because no Processor Bus cycle (Bus
             Request, Bus Grant) is initiated to get data from
             main memory. If any of the tests fails a Processor
             Bus cycle is initiated. During this bus cycle all
             data, parity, address and CPU mode is assembled
             by the CACHE controller and stored in the CACHE
             memory, setting the VALID bit.



             Should the bus operation terminate unsuccessfully
             (time-out, parity, "no-access", or "page-fault"
             error) then the CACHE controller will ignore the
             bus operation completely, not updating the CACHE
             memory.

             If a s̲e̲m̲a̲p̲h̲o̲r̲e̲-̲p̲r̲o̲t̲e̲c̲t̲e̲d̲ ̲r̲e̲a̲d̲ is initated from
             the CPU a Processor Bus cycle is always required
             in order to subject the main memory access to "Processor
             Bus Authority Control" (performed by the MAP module).
             The semaphore protection is part of certain CPU
             instructions having the effect that the actual
             CPU, when a Processor Bus Grant is given, issues
             a Lock Bus Grant hereby stopping bus arbitration.
             Data accessed by the CPU using this read mode is
             copied by the CACHE memory if no errors occurred.

         c)  C̲A̲C̲H̲E̲ ̲A̲c̲t̲i̲v̲i̲t̲y̲ ̲D̲u̲r̲i̲n̲g̲ ̲a̲ ̲C̲P̲U̲ ̲W̲r̲i̲t̲e̲ ̲O̲p̲e̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲

             When the CPU performs a write operation a Processor
             Bus cycle is a̲l̲w̲a̲y̲s̲ initiated (main memory update,
             I/O update, MAP change). Detecting this situation
             the CACHE controller reads the CACHE memory locations
             pointed to by the low order address bits to check
             if:

             -   The VALID bit is set
                  ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲
             -   Current CPU-mode x (MODEFIELD) = 0

             -   The contents of the LPAGE-FIELD equals the
                 Logical page provided by the CPU

             -   No CACHE parity error detected

             If these conditions are met and the Processor Bus
             cycle is successful then the CACHE memory location
             is updated with data written to main memory, CPU
             mode and parity. If one or more of the conditions
             are not met no CACHE updating takes place.

             If a CACHE parity error is detected or the Bus
             operation is unsuccessful while the other conditions
             are met then the CACHE memory location is deleted
             (i.e the VALID FIELD is set to logical "0"). In
             general it can be said that:



             -   Only successful CPU-write operations involving
                 main memory locations previously copied by
                 the CACHE memory will result in a CACHE memory
                 updating.

         d)  D̲e̲l̲e̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲C̲A̲C̲H̲E̲ ̲M̲e̲m̲o̲r̲y̲ ̲L̲o̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲(̲s̲)̲

             The CACHE memory contents may be deleted in individual
             locations or all locations.

             Single locations are deleted when:

             -   the CACHE controller detects that a write operation
                 is initiated, and successfully terminated,
                 by an address sourcing module other than the
                 CPU connected to the CACHE, involving main
                 memory locations copied in the CACHE memory.

             To detect this the CACHE controller continuously
             monitors the Processor and Channel Bus for successful
             write operations, comparing the physical (mapped)
             addresses to these contained in the PHPAGE-FIELD
             in the addressed CACHE memory location, and deleting
             (resetting the VALID FIELD) CACHE locations corresponding
             to the main memory locations having been updated.

             All locations are deleted (all VALID FIELD bits
             are reset) when:

             -   The logical to physical address mapping function
                 for a CPU is changed by the CPU

             This is done to ensure system security.

         e)  C̲A̲C̲H̲E̲/̲C̲P̲U̲ ̲T̲e̲s̲t̲i̲n̲g̲ ̲F̲a̲c̲i̲l̲i̲t̲i̲e̲s̲

             In addition to the above mentioned CACHE controller
             functions the CACHE controller also takes care
             of:

             -   Testing the CACHE memory when told to do so
                 by the CPU

             -   Signalling the CPU when CACHE parity errors
                 are detected

             -   Disabling/enabling the CACHE memory functions



             A CACHE test sequence can be initiated by the CPU.
             Once started, the sequence can be performed concurrently
             with internal CPU action. The result of the test
             is loaded into the IDR (Internal Data Register,
             see fig. 5.1.4.1.3.1-1) of the CPU, which in case
             of a detected fault may instruct the controller
             to disable further CACHE operations, indicating
             that by lighting an "error LED" on the front panel
             of the CPU/CACHE module.

             Disabling the CACHE is under CPU firmware control.
             When disabled all CACHE locations are cleared.
              Enabling the CACHE is carried out either by:

             -   Activating a "reset" push button on the front
                 panel, or

             -   Executing a "CACHE-enable" CPU micro-instruction

             If the CACHE controller, when reading a CACHE memory
             location, detects a parity error two actions are
             performed:

             -   The faulty CACHE memory location is deleted
                 (VALID FIELD = logical "0", and 

             -   The occurence of a fault is signalled to the
                 CPU

             This facility enables the CPU to measure the rate
             of or the total number of CACHE memory errors and
             to disable the CACHE if too many errors or a too
             high error rate is detected.



5.1.4.1.3.3 M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲a̲n̲d̲ ̲E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲s̲

         M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲D̲i̲m̲e̲n̲s̲i̲o̲n̲s̲ ̲o̲f̲ ̲a̲ ̲C̲P̲U̲/̲C̲A̲C̲H̲E̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲:̲

         Height:     412,6 mm (  10 U Crate)
         Width:       17,1 mm (   1 Module)
         Depth:      305 mm

         P̲o̲w̲e̲r̲ ̲C̲o̲n̲s̲u̲m̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲f̲o̲r̲ ̲a̲ ̲C̲P̲U̲/̲C̲A̲C̲H̲E̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲:̲

         + 5V:       16A

         The CPU/CACHE is a front crate mounted module



5.1.4.1.4    M̲A̲P̲ ̲a̲n̲d̲ ̲M̲I̲A̲ ̲(̲M̲A̲P̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲f̲a̲c̲e̲ ̲A̲d̲a̲p̲t̲e̲r̲)̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲s̲

         The MAP/MIA modules provides the following essential
         functions in the CR80D system:

         -   Perform the logical to physical address translation
             and access protection

         -   Control the CR80D Data Channel Transfer and protocol

         -   Set up DMA (Direct Memory Access) between main
             memory in the Processor Unit and I/O modules in
             the Channel Unit (Data transferred on the Data
             Channel)

         -   Generate the Master Timing signals [1 and [2.

         -   Service Timer, I/O and CPU interrupts 

         -   Control the protocols and communication associated
             with the V24 communication port on the MIA

         -   Contain system boot load procedures in a PROM (Programmable
             Read Only Memory) on the MIA module

         The MAP/MIA Connection is shown in fig 5.1.4.1.4-1.

















































          Figure 5.1.4.1.4-1…01…MAP MIA CONNECTION


5.1.4.1.4.1 T̲h̲e̲ ̲M̲A̲P̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         In fig. 5.1.4.1.4.1-1 is shown a block diagram of the
         MAP, indicating the major functional blocks within
         the MAP:

         -   The Bus Timing & Control

         -   The Processor Bus and Channel Bus interface

         -   The Mapping/Address Translation Block

         -   The Access Control Logic

         -   The DMA and Data/Address Register Block

         -   The Processor- and Channel Bus Arbitration Logic

         -   The Control, Timing and Command Logic 

         -   The micro-processor section



















































            Fig. 5.1.4.1.4.1-1…01…T̲h̲e̲ ̲M̲A̲P̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲



         a)  B̲u̲s̲ ̲T̲i̲m̲i̲n̲g̲ ̲&̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲

             This section of the MAP generates the following
             signals on the Processor and Channel Bus:

             -   Clock signals ([1 and [2) for synchronization
                 and timing of activities in the Processor Unit

             -   The Master Clear signal MC activated either
                 due to a power on situation or by activating
                 a push-button on the front panel of the MAP

             For further specifications please refer to sec
             5.1.3.1.

         b)  P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲ ̲a̲n̲d̲ ̲C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲ ̲B̲u̲s̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲f̲a̲c̲e̲ ̲(̲M̲a̲i̲n̲ ̲B̲u̲s̲e̲s̲)̲

             These blocks only function as buffers/drivers between
             the CR80D Main buses and the MAP, controlled by
             signals on the Main buses or from the MAP. These
             control signals are described in sec. 5.1.4.1.1.

         c)  M̲a̲p̲p̲i̲n̲g̲/̲A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲T̲r̲a̲n̲s̲l̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲B̲l̲o̲c̲k̲

             Memory addresses generated by the address sourcing
             modules in a PU, such as CPUs, Data Channel DMA
             (on the MAP) and TDX bus DMA (on the STI/TIA),
             are translated from the logical address space to
             the physical address space. A more detailed block
             diagram of the address translation H/W is shown
             in fig. 5.1.4.1.4.1-2.



















































   Fig. 5.1.4.1.4.1-2…01…Mapping/Address Translation Block


             Each of the address sourcing modules in a PU has
             a set of two 6 bit segment registers assigned to
             it. A maximum of 10 address sourcing modules can
             be connected to the Processor Bus plus Channel
             Bus in a PU, five on the Processor Bus (CPUs) and
             five on the Channel Bus (DMA functions, including
             the Data Channel DMA on the MAP). Hence, as seen
             from fig. 5.1.4.1.4.1-2, we have two segment register
             banks each containing ten 6-bit registers.

             The Processor Bus arbitration Logic (CPUs) or the
             Channel Bus arbitration Logic (DMA functions) selects
             which of the ten segment pairs to be used.

             The logical address bit 16 (AD16), if CPU addressing,
             or the R/W signal, if DMA addressing, selects which
             of the two banks to be used.

             This bank select is interpreted as follows:

             -   When the address sourcing module is a CPU then
                 AD16 = logical "1" if we have a Program fetch.
                 If the operation is a Data read/write then
                 AD16 = logical "0".

             -   When the address source is a DMA, then:

                 R/W = logical "0" corresponds to read
                 R/W = logical "1" corresponds to write

             The selected 6 bits plus the address source supplied
             6 bits (AD10 - AD15) forms a 12 bit address bus
             for the 4K x 18 bit RAM containing the logical
             to physical address translation tables. The complete
             physical address is the combination of the address
             source supplied 10 bits (AD0 - AD9) and 14 out
             of the 18 bits addressed in the translation table.

             Without changing the segment register set up it
             is seen that the address source supplied 16 address
             bits (AD0 - AD15) are able to address:

             -   64K words of program and 64K words of data
                 for a CPU or

             -   64K words of read only memory and 64K words
                 of write only memory for a DMA


             The implemented memory address translation allows
             an efficient utilization of memory since programs
             and data need not to be contiguous areas, but may
             be divided into pages of 1 K words distributed
             around the physical address space. This is illustrated
             below in fig. 5.1.4.1.4.1-3.










































         Figure 5.1.4.1.4.1-3…01…A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲T̲r̲a̲n̲s̲l̲a̲t̲i̲o̲n̲


             The inherent logical separation of programs and
             data in the CR80D architecture is well suited for
             restricting unauthorized access to data and processes
             and for preventing non-intended modification of
             programs.

             Security features are implemented in the Central
             Processor by means of privileged instructions and
             memory protection.

             The objectives of the protection mechanisms in
             the CR80D processor are:

             -   to protect data belonging to a process against
                 non-intended modification by other processes
                 and against non-authorized reading;

             -   to protect programs against non-intended modifications,
                 and

             -   to prevent processes from monopolizing the
                 processor

             The protection mechanisms are as mentioned implemented
             by introducing a processor state variable which
             can take two values:

             -   USER STATE
             -   SYSTEM STATE

             and by dividing the instruction set into privileged
             or non-privileged instructions.  The privileged
             instructions can only be executed in the SYSTEM
             STATE.



             The data output from the tranlation table RAM is
             18 bit wide. Two bits are upper byte and lower
             byte parity bits (odd parity), which are compared
             against 2 odd parity bits generated in the Parity
             checking logic based on the remaining 16 bits.
             The result is presented to the Access Control logic.

             14 of these 16 bits are as mentioned above, part
             of the physical address generated. The remaining
             2 bits are access protection bits that together
             with address bit AD17 are decoded as:

            AD17   1   SYSTEM STATE     0   USER STATE
Protection
bits
 ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲
 ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲ ̲

         00        Page absent          Page absent
         01        Full access          Full access
         10        Full access          Read only
         11        Full access          No access


             Address sourcing modules on the Channel Bus can
             only operate in the User State.

             Only CPUs can use both the System and user state
             mode.

             The access control bits, the address bit AD17 and
             the parity check result is handled/interpreted
             by the access control logic block. 

             The segment registers and the translation tables
             may in system state be accessed by a CPU in system
             state by normal I/O operations. The segment registers
             and the translation tables together occupy one
             I/O address within the PU.

             By issuing a special bus access, which is neither
             I/O nor memory access, a CPU may read the access
             protection bits for any word among the 128 K words
             of logical memory address space.

             The access protection bits are returned as the
             two LSBs in the data word.



         d)  A̲c̲c̲e̲s̲s̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲ ̲L̲o̲g̲i̲c̲

             Two main functions are carried out within this
             block:

             -   Access protection control

             -   Physical address destination control

             1)  A̲c̲c̲e̲s̲s̲ ̲P̲r̲o̲t̲e̲c̲t̲i̲o̲n̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲

                 The two access control bits, the address line
                 17 (AD17) and the parity check result are all
                 monitored and it is determined whether the
                 address sourcing module will be allowed to
                 access (R/W) the addressed memory location
                 or not. If a parity error is detected or the
                 AD17 and the protection bits combination reveals
                 a "Page absent" or "no access" condition, access
                 is inhibited, i.e. the physical address and
                 its associated control signal will not be presented
                 to the memory. This is also valid if a "read
                 only" condition is detected upon an attempted
                 write to a memory location. The inhibited access
                 will be detected by the address sourcing module
                 as a "Time-out" (no response signal from the
                 memory device (RS)). The cause of the "time-out"
                 condition can be fetched in an access status
                 register on the MAP. Each of the address sourcing
                 modules on the PB and the CB (incl. the "on
                 MAP" Data Channel DMA) has an access status
                 register attached to it. An access status register
                 is accessed by a normal I/O transfer. The format
                 of the access status register is shown below
                 in fig. 5.1.4.1.4.1-4.

















       Figure 5.1.4.1.4.1-4…01…A̲c̲c̲e̲s̲s̲ ̲S̲t̲a̲t̲u̲s̲ ̲R̲e̲g̲i̲s̲t̲e̲r̲


                 The access status register is changed after
                 each I/O or memory access. Thus, when a CPU/DMA
                 reads its own access status register this will
                 be changed after the access.

             2)  A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲D̲e̲s̲t̲i̲n̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲

                 The destination of the physical address and
                 thereby the bus to transmit it on is controlled
                 by this circuitry in accordance with the four
                 most significant bits of either the 24 bit
                 wide physical address coming from the address
                 translation block or the 16 bit wide I/O address
                 coming from an address sourcing module. It
                 should be noted that an I/O address is not
                 subjected to any address translation.

                 The four most significant bits, the Destination
                 Address (DA) bits, indicate to the Address
                 Destination control whether the address has
                 to be forwarded to the Data Channel (via the
                 MIA) or to the PB or CB. If the DA field evaluates
                 to a number between 1 and 15 incl. then all
                 24 address bits (16 if I/O) will be transmitted,
                 via the MIA and the Data Channel, to the CU
                 carrying the number contained in the DA field.
                 If however, the DA field equals zero, then
                 the 20 lower address bits will either be transmitted
                 on the PB, if the requesting device is a CPU
                 performing a memory operation, or on the CB.



                 Fig. 5.1.4.1.4.1-5 shows memory and I/O addresses
                 as presented to the Address Destination control.

























         Figure 5.1.4.1.4.1-5…01…D̲e̲s̲t̲i̲n̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲



                 When a CPU addresses a memory location present
                 in the PU the 10 least significant bits of
                 the address will be driven from the CPU during
                 the complete transfer, while the upper 7 bits
                 of the logical address will be driven first
                 from the CPU and used by the MAP for generation
                 of the physical address and afterwards the
                 MAP will take over and drive the upper 10 address
                 bits and present the physical address on the
                 processor bus. If the memory location is present
                 in the CU then the 24 bit wide physical address
                 will be transmitted on the Data Channel.



                 For the DMA modules on the channel bus the
                 same principle as for the CPUs on the Processor
                 bus is used.

                 When the CPU addresses an I/O module - if it
                 is not the MAP itself - the MAP will transmit
                 the address either to the Channel Bus or to
                 the Data Channel dependent of the DA field
                 in the address.

                 When a DMA addresses an I/O module the address
                 will be transmitted either to the Data channel,
                 if the DA field differs from zero, or to the
                 Channel Bus.

                 This addressing scheme means that all I/O modules
                 except the MAP are connected to either the
                 Data channel or to the Channel Bus and not
                 to the Processor Bus.

         e)  D̲M̲A̲ ̲&̲ ̲D̲a̲t̲a̲/̲A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲R̲e̲g̲i̲s̲t̲e̲r̲s̲

             The DMA and Data/Address registers are used as
             a Data/Address (single or block) communication
             boundary between the PU and the MIA/Data Channel
             system.  

             A data transfer on the Data Channel can be done
             in one of two ways:

             -   A single word transfer
             -   A multiple word (block) transfer

             A single word transfer takes place when a CPU wants
             to read/write a data word from/to a device in the
             Channel Unit.  This is detected by the access control
             logic, which latches the address and data (if write)
             in the data/address registers activating the Control
             (MAP/MIA BUS control) and Command Logic to perform
             the single transfer of the address (in three bytes)
             and data (in 2 bytes) towards the MIA/Data Channel.

             A block transfer is initiated upon CPU request.
              This involves the DMA function on the MAP.  The
             DMA is really only 1/2 of the DMA system, with
             the other half on the MIA.  Together with the microprocessor
             on the MAP, the CPU performs a DMA set up specifying:


             -   Data source, incl. address information
             -   Data destination, incl. address information
             -   Block size

             The block transfer mode initiates a "set up" transfer
             to the MIA, which in turn initiates the MIA/Data
             Channel system, including the other 1/2 DMA (a
             FIFO and a word counter) to perform the block transfer,
             through the FIFO.  A more detailed explanation
             will be qiven in section 5.1.4.1.4.2 (the MIA module).

         f)  P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲ ̲&̲ ̲C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲ ̲B̲u̲s̲ ̲A̲r̲b̲i̲t̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲L̲o̲g̲i̲c̲s̲

             Beside the MAP module up to five address sourcing
             modules can be connected to the Processor Bus (which
             the MAP cannot access) and up to four can be connected
             to the Channel Bus.

             Control of the bus access for these modules is
             taken care of in the arbitration logics on the
             MAP by means of a set of individual handshake signals
             for each address sourcing module.  The handshake
             procedure assures full utilization of the bandwidth
             on each bus (up to 4 Mwords/second on each bus).

             The handshake signals are described more specifically
             in sec. 5.1.4.1.1.

             On the Processor Bus, the handshake signals also
             include a Lock Bus Grant signal line (LBG, not
             existing on the Channel bus) which is accessed
             by a CPU when it is performing a "Semaphore protected"
             operation.  This enables a CPU to perform multiple
             operations (for instance read/modify write operations
             or block updating) without any other CPU taking
             over the Processor Bus in between.  The LBG inhibits
             the Processor Bus arbitration when accessed.

         g)  T̲h̲e̲ ̲M̲i̲c̲r̲o̲-̲p̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲ ̲S̲y̲s̲t̲e̲m̲

             This section explains the functions of the micro-processor
             system shown on the block diagram.  To a high degree,
             references to the previous sections are used in
             the explanations, since the purpose of this section
             is to show how hardware is organized to implement
             the functions described earlier.



             1)  M̲i̲c̲r̲o̲-̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲

                 The micro-processor (MP) handles interrupts,
                 Data Channel DMA, V24 communication port, self
                 test, and system start up.

                 Communication with the CR80D CPUs located in
                 the Processing Unit is carried out via the
                 MP-RAM, which is accessible from the Processor
                 Bus using I/O commands.

             2)  I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲i̲n̲g̲ is performed with all
                 tables located in the MP-RAM.  The MP fetches
                 interrupt vectors from Interrupt Receiver and
                 Interrupt Scanner, and CPUs are notified via
                 Interrupt Transmitter (Notify CPU #).

             3)  D̲a̲t̲a̲ ̲C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲ ̲D̲M̲A̲ transfers are set up by the
                 MP upon request from CPUs.  Optionally, the
                 MP may be programmed to a DMA handling, which
                 is more intelligent than described.  For instance,
                 queued DMA requests and block multiplexing
                 might be implemented this way.

             4)  T̲h̲e̲ ̲V̲2̲4̲ ̲P̲o̲r̲t̲ may be used either as CR80D I/O
                 port or as peripheral port for the MP dependent
                 on a "normal/maintenance" mode switch on the
                 MAP front Panel.

                 In the normal mode, the MP handles data blocks
                 with buffer areas located in MP-RAM, sets up
                 baud rate and other control variables, and
                 controls the communication between the CR80D
                 and the Watchdog Processor.

                 In the maintenance mode case, the MP executes
                 commands from the port, thus providing a tool
                 for debugging the CR80D system, since the MP
                 may access all memory and I/O devices accessible
                 from the actual Processor Unit.

             5)  S̲e̲l̲f̲ ̲T̲e̲s̲t̲ ̲a̲n̲d̲ ̲S̲y̲s̲t̲e̲m̲ ̲S̲t̲a̲r̲t̲ ̲U̲p̲ is performed
                 by the MP upon Master Clear of the PU.  The
                 procedure includes:



                 -   Check of all registers and RAM areas in
                     the MAP
                 -   Check of most important control functions
                 -   Initialization of registers and RAM resident
                     Tables including Translation Tables
                 -   Activation of a CR80D CPU in the PU

             6)  M̲P̲ ̲R̲A̲M̲ ̲a̲n̲d̲ ̲P̲R̲O̲M̲

                 These together form a micro-processor memory
                 space of max. 24 K bytes, connected to the
                 MP bus.

                 The P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲ ̲B̲u̲s̲ may access this memory by
                 I/O instructions using either an internal memory
                 pointer, "P", or special I/O instructions,
                 which are decoded to certain RAM locations.

                 The pointer may be used for:

                 -   V24 data buffer
                 -   CR80D PROM program
                 -   Loading of interrupt tables
                 -   Test purposes

                 Note, that only one c̲o̲m̲m̲o̲n̲ pointer exists for
                 these applications.

         h)  I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲i̲n̲g̲

             Interrupts from all sources in the system are received
             and stored in the MAP.  I/O interrupts are either
             sensed on the INA line (serial) in a PU or transferred
             on the Data Channel from a CU while CPU interrupts
             are loaded directly to the MAP RAM area from the
             interrupting CPU.  Each interrupt in the system
             (CPU, I/O) has an interrupt vector (IVR) with an
             associated priority (P(IVR)).  A total of 1.024
             different interrupt vectors exist within the system.

             An interrupt vector is a 10 bit word composed as
             shown overleaf in fig. 5.1.4.1.4.1-6.

             Within a PU, I/O modules must not use interrupt
             vectors in the range 0-31 and 60-63 as these are
             reserved by the system (i.e. Power failure interrupt,
             Real time interrupt, CPU interrupt, MAP DMA, MIA
             V24 communication port interrupt).



                     9     6  5         0
                       CA          MA

                     4 bits     6 bits



         CA:     crate address:    0 is Processor Unit
                                   1-15 is a Channel Unit
                                   (one of fifteen possible)

         MA:     if I/O interrupt: MA indicates I/O module 
                                   address.

                 if CPU interrupt: The bits 0-4 is used to indicate
                                   the number of the interrupting
                                   CPU (3 bits) and 1 of 6 possible
                                   interrupts associated with
                                   that CPU (2 bits). Bit 5
                                   is zero.



           Fig. 5.1.4.1.4.1-6…01…I̲N̲T̲E̲R̲R̲U̲P̲T̲ ̲V̲E̲C̲T̲O̲R̲



             A part of the RAM area (on the MAP) is used for
             tables on the basis of which an interrupt vector
             is interpreted.  

             Two tables are used:

             -   IVR record table
             -   CPU priority table

             The IV principle is shown on fig. 5.1.4.1.4.1-7.

             The IV record table contains a record (one byte)
             for each of the possible different interrupt vectors
             (1.024).

             The IVR points to a IVR record containing the following
             information:



             -   Bits 0-3 give the IVR priority P(IVR)

             -   Bits 4-6 give a CPU no. (0-4,7). If the number
                 is in the range 0-4 then only one CPU (with
                 the corresponding number) may be notified.
                 If the number is 7 either of the CPUs may be
                 notified. This field is programmable from the
                 CPUs.

             The CPU priority table contains the priority of
             each CPU in the PU.

             CPU records can be changed (by CPUs) by a request
             to the MAP.

             A CPU is only notified of an interrupt by the MAP
             if:

             -   An interrupt has been received or stored by
                 the MAP.

             -   The CPU is assigned to that IVR.

             -   The priority of the CPU is lower than the priority
                 of the IVR as defined in the IVR record.

             If the IVR record assigns the IVR to all CPUs,
             then the MAP will select an arbitrary of these
             fulfilling the above mentioned conditions.

             Two more areas are created within the MP-RAM:

             -   Notification descriptor area
             -   IVR queue area

             The Notification descriptor area contains the IVR
             which caused notification of a CPU.  Two bytes
             are used for each CPU, with the contents corresponding
             to the IVR.  The IVR is loaded from the MAP and
             read from the interrupted CPU.

             The IVR queue area is used for intermediate storage
             for the IVRs not currently allowed to notify a
             CPU (P(IVR)…0f…-…0e…P(CPU) or disable is set).



         j)  C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲,̲ ̲T̲i̲m̲i̲n̲g̲ ̲&̲ ̲C̲o̲m̲m̲a̲n̲d̲ ̲L̲o̲g̲i̲c̲

             This block together with the 9 bit wide MAP/MIA
             Bus (MMB, 8 bit + parity) controls and monitors
             the result of data transfer to/from the MIA/Data
             Channel.  A set of 4 control/timing signals are
             issued from the MAP to the MIA:

             -   COV (Command bus valid)
             -   MCL (Master clear)
             -   RFI (Reset FIFO)
             -   CLK (8 MHz Clock)

             From the MIA, the MAP receives 8 control signals:

             -   IRY (Interrupt Ready)
             -   BTH (Block Transfer Halted)
             -   BTO (Block Transfer On)
             -   STR (Single Transfer Response)
             -   STE (Single Transfer Error)
             -   FMY (FIFO Empty)
             -   FFU (FIFO Full)
             -   TIM (Timer)

















































                   Figure 5.1.4.1.4.1-7


             The six bits of the MAP/MIA Command Bus (MCB) are
             used to define communication between the MAP &
             the MIA/Data Channel.  The two MSBs (MCB5, MCB4)
             define a set of four command classes:

             -   single type
             -   set up type
             -   FIFO type
             -   Internal MIA type

             The least significant bit (MCB0) is the sense/control
             (S/C) bit, defining the direction on the MMB:

             -   Read from MIA
             -   Write to MIA

             The two bits (MCB1, MCB2) define the type of transfer
             as I/O type or memory type (memory high byte, memory
             low byte or memory word).

             The last bit (MCB3) tells whether the operation
             is a write to or a read from a Channel Unit.


5.1.4.1.4.2 T̲h̲e̲ ̲M̲I̲A̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         The MIA (MAP Interface Adapter) is the interface between
         the MAP and the Data Channel.  A block diagram of the
         MIA is shown overleaf in fig. 5.1.4.1.4.2-1.  The fundamental
         function of the MIA is to communicate with Channel
         Units connected to the Data Channel.


















































                   …01…Fig. 5.1.4.1.4.2-1
                         T̲h̲e̲ ̲M̲I̲A̲



         The Data Channel contains an information bus (IB),
         an interrupt data line (ID) and five timing and control
         signals.  The IB is shared by data addresses and error
         messages and the ID line is shared by interrupt requests
         and interrupt responses, timed by the IT (interrupt
         timing signal).

         The MIA is furthermore equipped with a V24 interface,
         which makes it possible to communicate with a terminal.
          The communication is controlled by the micro-processor
         on the MAP.

         Towards the Data Channel the MIA is the master but
         towards the MAP, the MIA is a slave.

         The authority of the Data Channel belongs to the MIA
         i.e. no CU can access the Data Channel except when
         commanded by the MIA.

         Transfer on the IB is carried out as:

         -   Single transfer
         -   Set up transfer
         -   Reduced transfer

         A transfer always consists of an address phase, a data
         phase, and a termination phase.

         a)  A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲P̲h̲a̲s̲e̲

             To address one memory location out of 1 Mword memory
             in a CU 24 bits are necessary, 4 bits for the CU
             address and 20 bits for the memory address.  The
             MMB is 9 bits wide (8 bit data + 1 parity bit)
             indicating the necessity of 3 transfers of 9 bits
             (8 bit data + 1 parity bit) to transfer the whole
             address.

             To address an I/O module in a CU only 16 bits are
             necessary (see table 5.1.3.1-6) 4 bits for CU address
             and 12 bits for I/O module number and I/O command.
              Still, the transfer is exactly as indicated for
             a memory operation leaving 8 bits as "don't cares".
               Furthermore, 3 x 2 bits identifying the operation
             are transferred, i.e. each transfer on the Data
             channel consists of 11 bits in parallel (8 address/data
             bits, 2 control bits and 1 parity bit).



             Overleaf on fig. 5.1.4.1.4.2-2 is shown the 10
             bits of the 3 transferred address cycles.  (The
             parity bit is omitted).



























             Fig. 5.1.4.1.4.2-2…01…A̲D̲D̲R̲E̲S̲S̲ ̲P̲H̲A̲S̲E̲



             CU is the Channel Unit address (1-15).  AF0, AF1
             and AF2 are the address of a memory location if
             memory operation.  If the operation is an I/O read/write,
             the lower half of AF1 and the whole AF2 constitutes
             the I/O address and command, the upper half of
             AF1 and the whole AF0 being "don't cares".  The
             six bits C0-C5 are the control bits indicating
             the type of operation.  C5 and C4 indicate whether
             the operation is a read or a write.  C3 and C2
             indicate either:

             -   I/O  or
             -   Memory low byte  or
             -   Memory high byte  or
             -   Memory word.

             While C1 and C0 indicate the transfer mode:

             -   Single transfer
             -   Set up transfer
             -   Reduced transfer


             The address phase is identified by the address
             timing signal AT issued on the Data Channel by
             the MIA together with each of the three address
             cycles.

         a)  D̲a̲t̲a̲ ̲P̲h̲a̲s̲e̲

             The data phase is two cycles long each cycle carrying
             one byte of data, two control bits and 1 parity
             bit.  If a word is transmitted the first cycle
             contains the lower byte.  If only one byte is transmitted,
             it is placed in the first or second cycle according
             to whether it is a lower or upper byte.  The content
             of the passive cycle is undefined, but with correct
             parity.  10 bits of each Data cycle is shown below
             in fig. 5.1.4.1.4.2-3 (The parity bit is intentionally
             left out).






























              Fig. 5.1.4.1.4.2-3…01…D̲A̲T̲A̲ ̲P̲H̲A̲S̲E̲



             The data is present on the Data Channel when the
             data timing signal DT is issued either by the MIA
             during write or by the addressed CU during read
             operations.

         c)  T̲e̲r̲m̲i̲n̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲P̲h̲a̲s̲e̲

             The termination phase contains an acknowledge from
             the addressed Channel Unit that resets the Data
             Channel to be ready for a new transfer.

             -   W̲r̲i̲t̲e̲ ̲O̲p̲e̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲

                 When the MIA has finished the address and data
                 phase, it awaits the data acknowledge signal
                 (DA).  This together with a DT signal is transmitted
                 by the Channel Unit.

                 If the Channel Unit has detected an error condition,
                 a message is transmitted on the IB-lines along
                 with the DA and DT signals.

             -   R̲e̲a̲d̲ ̲O̲p̲e̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲

                 If the Channel Unit detects no errors, the
                 transfer is terminated during the data phase
                 by a DA-signal simultaneously with the second
                 data cycle.

                 If on the other hand an error is detected,
                 the data phase is omitted and the DA-signal
                 and the DT-signal are transmitted together
                 with an error message on the IB-lines.

                 If the addressed Channel Unit does not respond
                 within 4 microseconds, a time out condition
                 is reached, and the MIA terminates the unsuccessful
                 transfer with a DA-signal and a DT-signal.

         d)  T̲r̲a̲n̲s̲f̲e̲r̲ ̲M̲o̲d̲e̲s̲

             Three modes exist:

             -   Single transfer
             -   Set up transfer
             -   Reduced transfer



             1)  S̲i̲n̲g̲l̲e̲ ̲T̲r̲a̲n̲s̲f̲e̲r̲

                 This mode is used when transferring one word
                 (or byte).  The sequence is governed by the
                 MAP issuing the three address cycles on the
                 MMB along with the single transfer command
                 on the MCB timed with the CLK signal.  

                 This information is routed by the MIA sequencer
                 to the Data Channel, the MAP Command decoded
                 to the six control signals C0-C5.  During a
                 write operation, the MAP furthermore supplies
                 the data word to be written, and this is also
                 in two data cycles forwarded to the Data Channel.
                  The MIA monitors the Data Channel termination
                 phase to determine whether the transfer:

                 -   ended with success
                 -   ended with an error status
                 -   ended as a time-out

                 In the first case, the MIA sets the STR line
                 indicating the correct transfer.  In case of
                 a read operation, the MIA writes the data word
                 received from the addressed Channel Unit into
                 two registers RD1 & RD2.  The STR signal tells
                 the MAP to access the MIA and to read these
                 two registers.

                 In the second and third case, the MIA signals
                 the error condition by activating the STE line
                 instead.  This causes the MAP to access (read)
                 the register RD1 on the MIA in which the MIA
                 has written an error status.  The STR and STE
                 signals are reset each time the MAP initiates
                 a single transfer.

             2)  R̲e̲d̲u̲c̲e̲d̲ ̲T̲r̲a̲n̲s̲f̲e̲r̲

                 When performing a block transfer (DMA) between
                 memory in a PU and I/O or memory in a CU, this
                 mode is applied.  It is preceded by a set up
                 transfer during which the MAP issues a three
                 cycle address.  Before the last address cycle
                 is issued, the MAP must load a Transfer Counter
                 (TC) on the MIA with the number of data words
                 to be transferred (max. 256).  Along with each


                 address cycle, the MAP issues the set up command
                 on the MCB.  The address cycles are forwarded
                 on the Data Channel.  The effect of the set
                 up is that:

                 -   a Reduced Address Register (RAR) on the
                     MIA is loaded with the first address cycle
                     bits containing the Channel Unit number.

                 -   a RAR on the CIA (see sec. 5.1.5.1.1) in
                     the addressed Channel Unit is loaded with
                     all three address cycle bytes containing
                     apart from the CU number, the address of
                     the I/O or memory location where the transfer
                     starts.

                 When the last of the three address cycles has
                 been issued, the Reduced transfer starts. 
                 This is governed by the MIA sequencing logic
                 releaving the MAP for other tasks.

                 When the block transfer starts, this is signalled
                 to the MAP by setting the BTO flag.

                 The Reduced transfer only has one address cycle
                 being the address loaded to the RAR on the
                 MIA during set up.  This is transmitted to
                 the Channel Bus, and the CIA that recognizes
                 the CU number puts the complete memory or I/O
                 address, loaded into its RAR during the set
                 up, onto the Channel Unit I/O Bus.

                 The data phase is similar to that of a single
                 transfer with the exception that the data path
                 now goes through the FIFO.

                 a)  W̲r̲i̲t̲e̲ ̲O̲p̲e̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲

                     After the Reduced address has been issued,
                     the MIA transmits the data word (two data
                     cycles).  The data to be fetched from an
                     internal FIFO holding 64 9-bit bytes (8
                     data + 1 parity).

                     After the transmission of the last data
                     cycle, the MIA awaits the DA signal from
                     the Channel Unit.  This causes:



                     -   The Transfer Counter is decremented
                     -   The RAR on the CIA is:

                     if memory operation:  incremented
                     if I/O operation:     unchanged

                     In case the FIFO becomes empty before the
                     TC reaches zero, the block transfer stays
                     pending and does not continue until the
                     FIFO contains at least 2 bytes.  This situation
                     is signalled to the MAP by resetting the
                     BTO flag and setting the FMY signal.  The
                     FIFO may be loaded during a block transfer.
                      If the data received from the MAP contains
                     a parity error, no action is taken.  The
                     data simply ripples through the FIFO and
                     is transmitted to the Data Channel with
                     a parity error (this will then be detected
                     by the CU CIA).

                 b)  R̲e̲a̲d̲ ̲O̲p̲e̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲

                     Each time the MIA receives a data word
                     from the Data Channel the TC is decremented.
                      The RAR on the CIA is incremented if it
                     is a memory operation.  The data word is
                     loaded into the FIFO simultaneously with
                     the checking of parity errors.

                     If the FIFO becomes full before the TC
                     reaches zero, then the MAP is notified
                     by the FIFO Full (FFU) flag.  In this case
                     the block transfer is halted and the BTO
                     is reset.  The transfer does not continue
                     until the MAP has read at least 2 bytes
                     from the FIFO.  The MAP may drain the FIFO
                     during the block transfer.

                     If the data contains a parity error, then
                     the MIA stops the block transfer and notifies
                     the MAP by setting the BTH flag simultaneously
                     loading the Block Transfer Error (BTE)
                     register.

                     The data received from the CU may contain
                     an error message.  In this case, the MIA
                     stops the block transfer, loads the BTE
                     register with the error message plus an
                     error status and sets the BTH signal high.


                     If the CU does not respond at all, the
                     MIA issues the DA signal, sets the BTH
                     signal and loads the BTE with an error
                     status.

                     During a Reduced transfer, the MAP can
                     issue a single transfer.  The MAP issues
                     only the first address cycle to the MIA
                     and then waits for the BTO flag to be reset.
                      After that, the rest of the single transfer
                     may be issued as usual.  When the single
                     transfer has ended, the reduced transfer
                     continues setting the BTO flag.

                     In case of an erroneous transfer on the
                     Data Channel, the MIA stops the block transfer
                     by setting the BTH signal high and clearing
                     the BTO signal.

                     To ensure that the FIFO is empty before
                     a retransmission of the block the MAP must
                     issue a Reset FIFO (RFI) signal on the
                     RFI-line.  After this, the block transfer
                     is initiated as usual by the Set Up Transfer.

         e)  I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲

             The MIA is equipped with a polling controller which
             is capable of fetching interrupts from 15 Channel
             Units.

             All 15 possible CU addresses are polled cyclicly
             independent of the number of CUs present.

             The polling controller frees the MAP from the set
             up of interrupt requests.  However, by a command
             the MAP may request an interrupt vector from a
             CU.

             Interrupt requests are transmitted in serial form
             on the Interrupt Data (ID) line synchronously with
             the Interrupt Timing (IT) on the IT-line.  Interrupt
             responses, issued by a CU are received in serial
             form on the ID-line synchronously with the IT signal.
              All responses from CUs are terminated by an Interrupt
             Acknowledge (IA) signal issued on the IA-line by
             the CU in question.



             In case no response is received after an interrupt
             request the MIA issues the IA signal and terminates
             the interrupt procedure.

             1)  M̲I̲A̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲l̲e̲d̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲R̲e̲q̲u̲e̲s̲t̲s̲

                 The polling controller transmits automatically
                 the interrupt request word.  The response from
                 the CU may either be a Module Address (MA)
                 or Status Word (SW) depending on the MSB of
                 the response.

                 If the response is a Status Word containing
                 a "No Interrupt" code the MIA issues a new
                 interrupt request containing the next CU in
                 the polling sequence, without notifying the
                 MAP.

                 In case the response is a Module Address or
                 a Status Word that does not contain a "No Interrupt"
                 code, the MIA notifies the MAP by setting the
                 Interrupt Ready (IRY) flag. Simultaneously
                 the polling sequence is stopped and it does
                 not continue until the MAP has read an Interrupt
                 Module Address (IMA) register. When the polling
                 sequence continues the IRY flag is cleared.

                 As the Module Address may originate from several
                 Channel Units the MAP must read an Interupting
                 Channel Unit (ICU) register before reading
                 the IMA register. If the ICU register is read
                 after the IMA register then the ICU register
                 does not hold valid data.

                 The ICU register is an eight bit register.
                 The 4 least significant bits hold the CU address
                 and he 4 most significant bits hold a status
                 code.

             2)  M̲A̲P̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲l̲e̲d̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲R̲e̲q̲u̲e̲s̲t̲s̲ ̲

                 By a command the MAP may write an interrupt
                 request word into an Interrupt Request Register
                 (IRR). In this case the MIA completes any ongoing
                 interrupt request and notifies the MAP if necessary.
                 After this the MIA issues the contents of the
                 IRR on the Data Channel.



                 The result from a MAP controlled interrupt
                 request will always be notified to the MAP
                 by the IRY flag. This is in force whether the
                 CU responds or not. The status of the response
                 is contained in the 4 most significant bits
                 of the ICU register.

         f)  S̲e̲r̲i̲a̲l̲ ̲I̲/̲O̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲f̲a̲c̲e̲ ̲(̲S̲I̲O̲I̲)̲

             The MIA contains a programmable SIOI which makes
             it possible for the CR80D system to communicate
             with a "Data Terminal Equipment".

             The SIOI conforms to the following:

             -   EIA Specification RS 232C 

             -   CCITT Recommendation V24/V28

             The communication can be synchronous or asynchronous,
             full or half duplex.

             Sixteen different baud rates are manually selectable
             by a code switch, which is mounted on the front
             plate.

             The functional operation of the SIOI is programmed
             by a set of commands and data supplied by the MAP.
             These commands and data specify items, such as
             synchronous or asynchronous mode, baud rate, number
             of bits per character, etc.

             After programming, the SIOI is ready to perform
             the desired communication function.

         g)  C̲P̲U̲ ̲N̲o̲t̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲&̲ ̲T̲i̲m̲e̲r̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲

             As mentioned in sec. 5.1.4.1.4.1 (The MAP, interrupt
             processing) the MAP informs the CPU upon reception
             of an interrupt by the "Notify CPU #" issued on
             the INT0-INT2 lines. In fact it is the MIA that
             accesses these lines, plus the IST (Interrupt Strobe)
             line, commanded to do so by the MAP.

             It is also the MIA that generates the fast timer
             interrupts.



             The timer interrupt consists of a code which is
             generated by the MIA. The code is issued on the
             INT (2:0) lines together with the timing signal
             on the IST line in accordance with the Main Bus
             specification. The time between two timer interrupts
             is strap selectable on the MIA, and can be adjusted
             in steps of 10 microsec. in the range 10 microsec.
             - 160 microsec.

             As the timer interrupt code is issued on the same
             lines as the CPU notification codes the MIA delays
             the CPU notification if the timer interrupt and
             a CPU notification "collide" within the MIA.

         h)  T̲h̲e̲ ̲"̲O̲n̲ ̲M̲I̲A̲"̲ ̲P̲R̲O̲M̲

             The MIA holds a 4K x 18 bit PROM, which contains
             system boot-load procedures. Sixteen bits are data
             and 2 bits parity bits. One parity bit for each
             data byte. The PROM is addressed by the MAP as
             a Single Transfer of the memory word type. As for
             the PROM addressing, the PROM is placed as the
             upper 4K words of the total 16 Mwords physical
             address space.

             Thus if the address is …0f…-…0e… FFF000 (HEX) then the
             3 least significant digits are the PROM address.

             If the address is …0f…-…0e… FFF000 (HEX) then the whole
             address is transmitted on the Data Channel. As
             mentioned before all transfers include a termination
             phase during which the addressed CU issues a DA
             signal. This is still in force but the MIA issues
             the DA signal on the DA-line as soon as the MIA
             detects a PROM address rather than a Data Channel
             address. Thus all the CUs on Data Channel are reset.

             The MIA detects whether it is a PROM address or
             a Data Channel address after the second address
             byte has been received from the MAP.

             If it is a PROM address then the third address
             byte is never transmitted on the Data Channel.

             The data from the addressed PROM location is loaded
             into the RD1 and RD2 registers and simultaneously
             the STR flag is set. After this the MAP fetches
             the contents of the two registers.


5.1.4.1.4.3 M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲&̲ ̲E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲s̲

         M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲D̲i̲m̲e̲n̲s̲i̲o̲n̲s̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲M̲A̲P̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         Height:     412,6 mm (   10 U Crate)
         Width:       17,1 mm (   1 Module)
         Depth:      305 mm

         The MAP is a front crate mounted module.

         P̲o̲w̲e̲r̲ ̲C̲o̲n̲s̲u̲m̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲M̲A̲P̲

         + 5 V:      12A

         M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲D̲i̲m̲e̲n̲s̲i̲o̲n̲s̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲M̲I̲A̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         Height:     412,6 mm (   10 U Crate)
         Width:       17,1 mm (   1 Module)
         Depth:      160 mm

         The MIA is a rear crate mounted module.

         P̲o̲w̲e̲r̲ ̲C̲o̲n̲s̲u̲m̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲M̲I̲A̲

         + 5V:    5 A
         +12V:    0,25 A
         -12V:    0,25 A

         E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲M̲A̲P̲/̲M̲I̲A̲ ̲F̲l̲a̲t̲ ̲C̲a̲b̲l̲e̲
         ̲B̲u̲s̲ ̲(̲M̲M̲B̲ ̲a̲n̲d̲ ̲M̲C̲B̲)̲

         Pin layout is shown on fig 5.1.4.1.4.3-1.

         The levels for all signals between the MAP and the
         MIA are normal TTL levels.

         High: 2.0V  V…0f…IN…0e… 5.0V; 2.4V   V…0f…OUT…0e… 5.0V

         Low:  0  V…0f…IN…0e… 0.8V;0V V…0f…OUT…0e… 0.5V

         The load for the different signals are as specified
         in the following (all currents are numerical values).



         M̲M̲B̲ ̲(̲M̲A̲P̲/̲M̲I̲A̲ ̲D̲a̲t̲a̲ ̲B̲u̲s̲)

         3-state signals with the following requirements.

         Drivers:    I…0f…OH…0e…                5.2mA
                     I…0f…OL…0e…               16.0mA
                     I…0f…0…0e…off            100 microAmp

         Receivers:  I…0f…IH…0e…              100 microAmp
                     I…0f…IL…0e…                0.5mA


















































                   Figure 5.1.4.1.4.3-1


         M̲C̲B̲ ̲(̲M̲A̲P̲/̲M̲I̲A̲ ̲C̲o̲m̲m̲a̲n̲d̲ ̲B̲u̲s̲)̲

         Control and timing signals:

         Drivers:    I…0f…OH…0e…                   6.3mA
                     I…0f…OL…0e…                  16.0mA

         Receivers:  I…0f…IH…0e…                 100 microA
                     I…0f…IL…0e…                   0.5mA

         M̲I̲A̲/̲D̲a̲t̲a̲ ̲C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲ ̲S̲i̲g̲n̲a̲l̲s̲

         These signals are transformer coupled and pulsed with
         a nominal pulse width of 62.5 ns.

         Transformer driver specifications:

         I…0f…OL…0e… max.                        100mA
         V…0f…0…0e… max.      10V

         Receiver specification:

         Sensitivity:                     0.2V
         Hysteresis:                     30mV

         The signals are terminated by 120 ohm shunt resistor
         at both ends of the Data Channel (i.e. at the PU and
         the CU).





5.1.4.1.5    T̲h̲e̲ ̲D̲a̲t̲a̲ ̲C̲h̲a̲n̲n̲e̲l̲

         Intentionally left blank.



5.1.4.1.6    T̲h̲e̲ ̲R̲A̲M̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         The RAM module is a standard storage module used as
         program and data storage in the CR80D system. The module
         has a dual ported interface to two transfer buses;
         Processor and Channel Bus in a Processor Unit and I/O
         Bus A and B in a Channel Unit. The two ports can be
         accessed simultaneously without restriction due to
         an arbiter function located in the module. The arbitration
         is performed so that no time is waisted when both ports
         are serviced, meaning that the memory chips are operated
         at a minimum cycle time of 375 ns, and thereby give
         a fast access time for both ports. The module can be
         equipped with different types of dynamic RAM chips
         to give a memory area of either 64K words or 128K words.

         The functional blocks in the module are shown in figure
         5.1.4.1.6-1 and are shortly described below.

         Two identical circuits perform the interface function
         to the two transfer buses. 



         a)  P̲B̲ ̲a̲n̲d̲ ̲C̲B̲ ̲I̲n̲t̲e̲r̲f̲a̲c̲e̲ ̲C̲i̲r̲c̲u̲i̲t̲s̲

             1)  D̲a̲t̲a̲ ̲I̲n̲p̲u̲t̲ ̲R̲e̲g̲i̲s̲t̲e̲r̲

                 Storage for data to be loaded into the RAM
                 area. Due to the use of this register the response
                 time during write operation is as low as 190ns
                 - 280ns.

             2)  D̲a̲t̲a̲ ̲O̲u̲t̲p̲u̲t̲ ̲R̲e̲g̲i̲s̲t̲e̲r̲

                 Storage for data fetched from the RAM area.
                 This register ensures that service of the other
                 port can be performed without influencing the
                 first accessed port.

             3)  A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲R̲e̲c̲e̲i̲v̲e̲r̲

                 This circuit consists of two parts, a buffer
                 for the least significant bits (AD0-AD6, row
                 address) and a register for the most significant
                 bits (AD7-AD13, column address) so that the
                 bus transfer can be terminated before the RAM
                 area operation is completed (write operation).

             4)  A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲B̲u̲f̲f̲e̲r̲

                 The circuit receives the address bits used
                 for selection of different sections of the
                 RAM area.

             5)  A̲d̲d̲r̲e̲s̲s̲ ̲C̲o̲m̲p̲a̲r̲a̲t̲o̲r̲

                 This circuit consists of comparators comparing
                 addresses on the bus with the contents of the
                 switch settings, allowing the RAM area to be
                 located anywhere within the total memory space,
                 and if necessary disable parts of the RAM area.

             The following functional blocks are common for
             both buses as described below:

         b)  S̲w̲i̲t̲c̲h̲ ̲C̲i̲r̲c̲u̲i̲t̲

             The switches define the module address within the
             total memory area, and define an upper and a lower
             limit to be disabled, if necessary.


















































            Figure 5.1.4.1.6-1…01…The RAM Module



         c)  R̲A̲M̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲:  This circuit performs a number of
             controls:

             -   D̲e̲c̲o̲d̲i̲n̲g̲:  the addressed section of the RAM
                 area is selected, by generation of the proper
                 RAM chip select.

             -   A̲u̲t̲h̲o̲r̲i̲t̲y̲: controls, which of the three possible
                 sources, (bus 1, bus 2 or refresh) that may
                 access the RAM area.  The circuit is designed
                 so that all the sources will be serviced, and
                 so that the RAM is operated at maximum speed.

                 The outputs from the circuit perform the control
                 of the internal communication paths.

             -   S̲e̲q̲u̲e̲n̲c̲e̲ ̲a̲n̲d̲ ̲T̲i̲m̲i̲n̲g̲:  receive input from the
                 Authority control and generate all the required
                 timing signal sequences for operation of the
                 module.

             -   R̲e̲f̲r̲e̲s̲h̲:  contains a 16 MHZ crystal oscillator
                 for timing of the module, and the counters
                 required for generation of the refresh address
                 to the dynamic RAM chips.  The refresh address
                 is seven bits and the refresh rate is one refresh
                 per 15 usec.

         d)  R̲A̲M̲ ̲A̲r̲e̲a̲:  The memory is divided in four sections
             each consisting of 18 16K bit or 32K bit chips,
             corresponding to 16K or 32K word storage (chip
             type dependent) per section.  The area can either
             be accessed as bytes (8 + 1 parity bits) or words
             (16 + 2 parity bits).



5.1.4.1.6.1 M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲&̲ ̲E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲s̲

         M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲d̲i̲m̲e̲n̲s̲i̲o̲n̲s̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲R̲A̲M̲ ̲m̲o̲d̲u̲l̲e̲:

         Height:   412,6 mm (   10 U crate)
         Width:     17,1 mm (    1 Module)
         Depth:    305 mm



         The RAM is a front crate mounted module.

         P̲o̲w̲e̲r̲ ̲C̲o̲n̲s̲u̲m̲p̲t̲i̲o̲n̲:

         + 5V:   3,5 A
         +12V:   1 A
         -12V:  10 mA

         Identical power connections from both transfer buses
         are connected in parallel in the module, meaning that
         the module must not be used in a Channel Unit with
         dualized power supplies.



5.1.4.1.7    T̲h̲e̲ ̲S̲T̲I̲/̲T̲I̲A̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲s̲

         Via the STI (Supra-TDX bus Interface) and the TIA (Telecommunication
         Interface Adapter), the CR80D system is able to access
         an external bus structure, the TDX bus (Telecommunication
         Data Exchange bus).

         The STI interfaces directly to the CR80D Channel Bus
         while the TIA is the front end towards the TDX bus.
          Connection between the two is done by a flat cable
         bus called the HI bus (Host Interface Bus, fig. 5.1.4.1.7-1).

















































           Fig. 5.1.4.1.7-1…01…S̲T̲I̲/̲T̲I̲A̲ ̲C̲o̲n̲n̲e̲c̲t̲i̲o̲n̲




         Due to the dualized TDX Bus Structure, two TIA modules
         are necessary, both controlled by one STI.



5.1.4.1.7.1 T̲h̲e̲ ̲T̲I̲A̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         A brief introduction to the TDX bus concept will be
         given here to ease the understanding of the TIA functions.

         The TDX BUS is essentially a high rate digital link
         utilizing a communication protocol with high immunity
         to interference.

         Full packet protocol with error detection and correction
         is implemented on the TDX bus for data integrity.

         By means of two sets of screened twisted pair cables,
         upper and lower bus, it transmits data at a clock rate
         of 1.8432 MHz with a maximum throughput of 1.6384 Mbit/sec.
          An addressing scheme allows up to 256 devices to share
         the TDX bus.

         The time division multiplexed serial transfer TDX bus
         is clocked and synchronized by a TDX controller.  The
         controller outputs a continuous bit stream of 1.8432
         Mbit/sec. on the lower bus.  This stream is divided
         into 6400 timeslots (288 bits per timeslot) per second.

         Each time slot (equal to 156,3 microsec.) on the lower
         bus contains a standard HDLC frame with control information
         (5 bytes), DATA to be transferred (16 bytes), and CCITT-16
         (2 bytes) cyclic redundancy check (CRC).  The HDLC
         frame starts at the beginning of a time slot and takes
         up a maximum of 236 bits of the 288 bits in the time
         slot, the remaining bits being all "ONES" and from
         bit No. 240 all "ZERO'es".

         The TDX controller inserts as second byte in the HDLC
         frame (fig. 5.1.4.1.7.1-1) on the lower bus a MUX No.
         taken from a MUX table (on the controller) that is
         scanned according to the speed level assigned to each
         device on the TDX bus.





























                    Fig. 5.1.4.1.7.1-1
                      T̲D̲X̲ ̲B̲u̲s̲ ̲F̲r̲a̲m̲e̲


         All devices with their unique device no., set on a
         DIL switch, on the TDX BUS look at the MUX No. byte,
         and when it coincides with the device No. of a device,
         this device has the use of the upper bus, to transmit
         data, at the end of the frame on the lower bus, provided
         that the lower bus CRC check shows no errors. This
         ensures that only one device will transmit on the upper
         bus at any time.

         If a device instead of recognizing the MUX No. recognizes
         the HOST No. or the Device No. it means that data in
         the data part of the frame is meant for this device.

         One of the devices connected to the TDX BUS is the
         TIA, acting as the CR80D front end for the TDX BUS.


















































                    Fig. 5.1.4.1.7.1-2
                         The TIA




         The TIA, shown on fig. 5.1.4.1.7.1-2, interfaces to
         the TDX BUS via tristate drivers and receivers.  The
         encoder/decoder circuit converts the serial data stream
         to a number of parallel data bytes.  Data coming from
         the TIA is converted from parallel to serial code and
         synchronized to a clock extracted from the received
         data.

         Incoming parallel data (bytes) are routed to FIFO1
         while the HOST No., Dev. No., MUX No., and CRC are
         checked "on the fly" by the state controller.

         When HOST-No. is equal to the DIL-switch and no CRC-error
         was indicated, the frame is routed to FIFO2 and the
         front end control CPU gets an interrupt.  Now the front
         end control has to move, by DMA, the frame to the buffer
         for incoming frames at the same time setting a FULL
         flag in a status byte in front of the buffer.  This
         incoming buffer is located in the input Data RAM area.

         If the MUX no. was equal to the DIL-switch and no CRC-error
         was indicated, the transmitter will start-up transmission
         when bit 241 of received data has been reached.  Now
         the parallel to serial converter requests for data
         bytes which are routed from the output FIFO if it is
         not empty.

         Once per 156 usec the front end control CPU polls the
         output FIFO to see if the content has been transmitted.
          If so, a new frame is transferred from the outgoing
         buffer located in the output Data RAM to the output
         FIFO by the front end control DMA.  When no frames
         are available in the buffer, no action is taken and
         nothing will be transmitted when the parallel to serial
         converter requests a new frame.

         The TIA Data buffer arbiter selects whether the HI
         bus or the TIA gets access to the Data buffer memory.
          The arbiter and data buffer memory are designed to
         give a maximum wait time of 250 ns in case of conflict.

         T̲h̲e̲ ̲i̲n̲p̲u̲t̲/̲o̲u̲t̲p̲u̲t̲ ̲D̲a̲t̲a̲ ̲R̲A̲M̲

         This memory is a dual ported 1K x 8 bit RAM used as
         buffer memory for incoming and outgoing frames.

         The only path for communication between the TIA and
         the STI module goes through this RAM and the HI bus.





5.1.4.1.7.2 T̲h̲e̲ ̲S̲T̲I̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         The block diagram of the STI is shown on fig. 5.1.4.1.7.2-1.












































                    Fig. 5.1.4.1.7.2-1
                      The STI Module


         a)  M̲a̲i̲n̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲ ̲C̲i̲r̲c̲u̲i̲t̲

             This part of the STI, including the Channel Bus
             interface, provides the connection between the
             CR80D Channel Bus and the internal HI bus.  Two
             main functions are handled by this circuit, namely:

                 a)  the CR80D access to the central RAM
                 b)  the DMA transfer from CR80D to front ends
                     and vice versa.

         b)  H̲I̲ ̲B̲u̲s̲ ̲A̲r̲b̲i̲t̲r̲a̲t̲o̲r̲

             This block controls the access to the HI bus. 
             Two Types of modules are connected to the bus,
             namely the Master modules, and the Slave modules.

             Master modules:

                 Channel Bus Interface Circuit
                 Outgoing processor
                 Incoming processor

             Slave modules:

                 Central RAM
                 Front-ends (TIA input/output DATA RAMs)

             The access of the Master modules to the bus is
             governed by the HI BUS arbiter, according to a
             cyclic priority scheme:

                 Channel Bus Interface (Central RAM Access)
                 Channel Bus Interface (Front End DMA)
                 Outgoing Processor
                 Channel Bus Interface (Central RAM Access)
                 Channel Bus Interface (Front End DMA)
                 Incoming Processor
                 Channel Bus Interface (Central RAM Access)
                 Channel Bus Interface (Front End DMA)

             A two-byte transfer between the Central RAM and
             the Main Bus Interface takes in this way 2.25 usec.

             In order to access the HI bus, each Master module
             has its own set of access request (ARQ) and access
             granted (BAG) signals.


             Two types of slaves exist:

             a)  Single Byte slaves (front ends) which are designed
                 to transfer a single byte at a time on the
                 HI BUS.

             b)  Dual Byte slaves (Central RAM), which only
                 accept a dual byte access.  The dual type of
                 the slave is indicated to the master by holding
                 a HI-Bus signal low during the first byte transfer,
                 indicating that a second byte will/must follow.

         c)  I̲n̲c̲o̲m̲i̲n̲g̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲

             This processor runs the routines associated with
             reception of frames.  The incoming scan routine
             polls the status byte of the frame buffer in front
             of the front-end input buffer queue until finding
             the FULL bit set (indicating that a correctly received
             frame is available, no CRC error etc).  The incoming
             processor then uses the frame CR-ID (Refer to fig.
             5.1.4.1.7.1-1) as an entry into an "Incoming scan
             table", resident in the Central RAM, to get a 2
             byte base address for a corresponding "Protocol
             descriptor", also in central RAM.

             The protocol routine program to run on the incoming
             processor is selected by the pointer found in the-low-order
             byte of the first word in the protocol descriptor.

             Execution is initiated by starting the selected
             program with the base address found in the "protocol
             descriptor".

             The incoming processor now, according to protocol,
             either discards the frame or sets up a DMA descriptor
             and a DMA request which initiates the Main control,
             based on the DMA descriptor, to transfer data from
             the front end input buffer (resetting the FULL
             flag) to CR80D main memory, and also possibly according
             to protocol stores a message to CR80D in a CR80D
             message buffer (in central RAM), for example in
             the case of a successfully received packet.



             Finally it is returned to the incoming scan routine
             for service of next received frame.

             The incoming scan routine besides polling for a
             received frame, also polls a mailbox for time outs
             detected by the outgoing scan routine.

         d)  O̲u̲t̲g̲o̲i̲n̲g̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲s̲s̲o̲r̲

             This processor runs the routines associated with
             transmission of frames.

             The outgoing scan routine provides an entry into
             the "outgoing scan table" (in central RAM) to get
             a 2 byte base address of the protocol descriptor
             to be loaded from the protocol descriptor buffer.

             Based on the contents of the protocol descriptor,
             it is decided whether to continue the procedure
             or not (Data available or not).  If no data are
             available for the outgoing process, then the outgoing
             scan routine continues to the next entry in the
             outgoing scan table.  If data are available, then
             the high order byte of the first word in the protocol
             descriptor is used to select the outgoing protocol
             routine.  This routine scans a FULL flag in the
             front end (TIA) outgoing data buffer.  When this
             flag is not set, indicating a free outgoing buffer,
             the outgoing processor sets up a DMA descriptor
             and a DMA request, which initiates the Main Control,
             based upon the DMA descriptor, to transfer the
             data from the CR80D main memory to the front end
             outgoing data buffer.

         e)  C̲e̲n̲t̲r̲a̲l̲ ̲R̲A̲M̲

             The Central RAM is a 32K byte RAM.  It can be accessed
             by the incoming processor, the outgoing processor
             and a CR80D CPU via the HI bus.

             A CR80D CPU loads the Central RAM with the incoming
             and outgoing scan table, the protocol descriptors
             and data buffer links telling where to put or fetch
             data in CR80D main memory.

             During operation, the CR80D processes can delete,
             create or change protocol descriptors.



             To delete a protocol descriptor (close a link)
             its base address is removed from the incoming or
             outgoing scan table or both.

             To create a protocol descriptor (open a link) the
             descriptor is loaded to the protocol descriptor
             buffer area and its base address within Central
             RAM is loaded to one or both scan tables as necessary.

             The CR80D processor will only make changes in a
             protocol descriptor when its base address is removed
             from one or both scan tables, as necessary, in
             order not to interfere with ingoing or outgoing
             processor (concurrent processing).

             Finally the CR80D processor can by issuing a RESET
             command, force the incoming and outgoing processor
             to remove all entries in their scan tables (closing
             all links).  The RESET command is utilized during
             initialization of the STI/TIA system.

         f)  I̲n̲t̲e̲r̲r̲u̲p̲t̲ ̲t̲o̲ ̲C̲R̲8̲0̲D̲

             Upon request from incoming or Outgoing processor
             the Main Control processor is able to issue an
             interrupt to the CR80D system, this interrupt can
             by the CR80D CPU be read in the MAP.

             The interrupt code issued is set on a DIL switch.



5.1.4.1.7.3 M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲&̲ ̲E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲s̲

         M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲d̲i̲m̲e̲n̲s̲i̲o̲n̲s̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲T̲I̲A̲ ̲m̲o̲d̲u̲l̲e̲

         Height:   412,6 mm (  10 U crate)
         Width:     17,1 mm (   1 Module)
         Depth:    160 mm

         The TIA is a rear crate mounted module.

         P̲o̲w̲e̲r̲ ̲C̲o̲n̲s̲u̲m̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲T̲I̲A̲

         + 5V:  2,2A
         -12V:  50mA



         M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲d̲i̲m̲e̲n̲s̲i̲o̲n̲s̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲S̲T̲I̲

         Height:   412,6 mm (   10 U crate)
         Width:     17,1 mm (    1 Module)
         Depth:    305 mm

         The STI is a front crate mounted module.

         P̲o̲w̲e̲r̲ ̲C̲o̲n̲s̲u̲m̲p̲t̲i̲o̲n̲ ̲o̲f̲ ̲t̲h̲e̲ ̲S̲T̲I̲

         + 5V:   6 A
         +12V:   0,3 A
         -12V:  10 mA



5.1.4.1.8    T̲h̲e̲ ̲C̲o̲n̲f̲i̲g̲u̲r̲a̲t̲i̲o̲n̲ ̲C̲o̲n̲t̲r̲o̲l̲ ̲A̲d̲a̲p̲t̲e̲r̲ ̲(̲C̲C̲A̲)̲ ̲M̲o̲d̲u̲l̲e̲

         This module is part of the Watchdog Processor and will
         be treated within sec. 5.4.



5.1.4.1.9    T̲h̲e̲ ̲P̲o̲w̲e̲r̲ ̲S̲u̲p̲p̲l̲y̲

         The power Supply, as shown in fig. 5.1.4.1.9-1, provides
         5 regulated outputs:

         -   +  5 Volt
         -   + 12 Volt
         -   + 24 Volt
         -   - 24 Volt
         -   - 12 Volt

         The + 5 V power supply is a 40 KHz Forward converter.

         All the remaining voltages are derived from a fly-back
         converter.

         Both converter stages operate directly on the rectified
         mains voltage.

         110 Volt ac operation is achieved by means of a "strap"
         connection which changes the input rectifier from a
         full wave bridge to a voltage doubler configuration.



         The +/- 12 Volt rails are "slave" regulated i.e. the
         regulation maintains a constant voltage across the
         two rails.

         Additional series regulation is provided on the + 24
         Volt and the -24 Volt rails.

         Both the Forward converter and the Fly-back converter
         utilize Pulse Amplitude Modulation regulation. This
         modulation technique is beneficial due to the fact
         that a first order regulation-loop response can be
         obtained.

         a)  P̲o̲w̲e̲r̲ ̲S̲u̲p̲p̲l̲y̲ ̲F̲e̲a̲t̲u̲r̲e̲s̲

             -   First order loop response

             -   Fast load transcient response

             -   Instantaneous current limiting

             -   Equal load sharing possible

             -   Output voltages maintained during one missing
                 mains cycle.

             -   Efficiency at max. load better than 75%.

             -   Over voltage protection

             -   Remote error sensing facility on the +5 Volt
                 rail


















































           Figure 5.1.4.1.9-1…01…T̲h̲e̲ ̲P̲o̲w̲e̲r̲ ̲S̲u̲p̲p̲l̲y̲


         b)  M̲e̲c̲h̲a̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲&̲ ̲E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲s̲

             E̲l̲e̲c̲t̲r̲i̲c̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲

             I̲n̲p̲u̲t̲ ̲V̲o̲l̲t̲a̲g̲e̲ (Mains Voltage)

             230 Vac + 20%/- 10 %.
             (This includes the 240 Vac +/- 10% requirement).

             110 Vac +/- 10%.

             Frequency:   45 Hz

             M̲a̲x̲i̲m̲u̲m̲ ̲l̲o̲a̲d̲:̲

             +  5 Volt:  60 A
             + 12 Volt:   6 A  The summ current must not exceed
             - 12 Volt:   6 A  8 A.
             + 24 Volt: 0,1 A
             - 24 Volt: 0,1 A

             Noise & ripple better than 100 mV…0f…pp…0e….



5.1.4.2  D̲o̲c̲u̲m̲e̲n̲t̲a̲t̲i̲o̲n̲

         This section outlines the documents produced along
         with the PU design.

         A PU is put together as indicated in fig. 5.1.4.2-1.

         Documentation addressed here will be the LEVEL 2 and
         LEVEL 1 documentation. LEVEL 3 documentation, such
         as mechanical drawings, parts lists etc., is partly
         reflected in the LEVEL 2 and 3 documentation. 

         Table 5.1.4.2-2 indicates documents produced along
         with LEVEL 1 and 2 components.

         a)  P̲r̲o̲d̲u̲c̲t̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲:̲

             This document contains a description of the functional
             principle, a principle diagram electrical specifications
             and mechanical specifications as applicable.



         b)  T̲e̲c̲h̲n̲i̲c̲a̲l̲ ̲M̲a̲n̲u̲a̲l̲

             This document contains:

             1)  The Product Specification

             2)  The Functional Description which contains a
                 detailed functional description

             3)  Circuit diagrams and/or Mechanical drawings
                 as applicable plus a parts list

             4)  Where applicable a Version description document
                 concerning firmware.

         c)  R̲e̲l̲i̲a̲b̲i̲l̲i̲t̲y̲ ̲R̲e̲p̲o̲r̲t̲

             This document contains the results from the reliability
             calculation:

             1)  number of failures per 10…0e…6…0f… hours (  )
             2)  Mean Time Between Failures (MTBF = 1̲0̲…0e…6…0f…)
                                                     2

             Furthermore, the document describes the calculation
             principle and the basic ambient parameters.

         d)  T̲e̲s̲t̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲

             This document specifies the tests necessary to
             verify the correct function of a module, crate,
             or crate assembly.

         e)  T̲e̲s̲t̲ ̲P̲r̲o̲c̲e̲d̲u̲r̲e̲

             This document reflects the Test Specification and
             contains more important parameters obtained during
             test.



















































            Figure 5.1.4.2-1…01…P̲U̲ ̲A̲s̲s̲e̲m̲b̲l̲y̲ ̲T̲r̲e̲e̲


















































            Figure 5.1.4.2-1…01…P̲U̲ ̲A̲s̲s̲e̲m̲b̲l̲y̲ ̲T̲r̲e̲e̲


5.1.4.3  E̲n̲v̲i̲r̲o̲n̲m̲e̲n̲t̲a̲l̲ ̲S̲p̲e̲c̲i̲f̲i̲c̲a̲t̲i̲o̲n̲

         See section 3.1 of SDS.