Hard­ware Tips

VON Otto Fößel

Der nachfolgende Artikel von Otto Fößel führt den Gedanken, die CPU durch WAIT anzuhalten, welchen Josef Zeller im letzten Heft geäußert hat, konsequent weiter. Durch die vorgeschlagene Schaltung ist es möglich, die CPU bei jedem MREQ oder IOREQ – Zyklus durch den WAIT anzuhalten. Man sollte noch anmerken, daß während des WAIT – Zyklus von der CPU kein Refresh ausgeführt wird, dynamische RAMs also ihre Information verlieren.

Die nachfolgende Beschreibung soll all denjenigen helfen, die ratlos vor ihrer nicht funktionierenden Platine stehen und nicht wissen, wie und wo man jetzt mit der Fehlersuche beginnen könnte. Es wird gezeigt, wie man alleine mit einem Vielfachmeßgerät, der kleinen Schaltung im Bild und ein bißchen Überlegung sehr viele Fehler finden kann.

Als Erstes wird sich eine optische Kontrolle anbieten: sind alle Bauteile dort, wo sie hingehören, sind alle ICs richtig eingesetzt, alle IC-Beinchen im Sockel, alle notwendigen Durchkontaktierungen und Lötbrücken gemacht, befinden sich irgendwo noch Reste von Lötzinn, die Kurzschlüsse verursachen könnten usw. Dann mit dem Voltmeter: sind die Betriebsspannungen in Ordnung, und kommt die Betriebsspannung auch an allen ICs an? Wenn man bis hierher noch nichts Ungewöhnliches feststellen konnte, hilft erst einmal Nachdenken. Woran kann es liegen, daß sich nach dem Reset nicht das Erwartete tut. 1.) Es könnten Leitungsbahnen unterbrochen oder schlecht durchkontaktiert sein 2.) Kurzschlüsse mit anderen Leitungsbahnen 3.) defekte ICs bzw, Bauteile. Die Möglichkeit von dynamischen Fehlern soll hier nicht in Betracht gezogen werden, da sie erstens viel seltener vorkommen und mit einfachen Mitteln sowieso nicht behoben werden können. Außerdem soll davon ausgegangen werden, daß die Systemsoftware (Betriebsprogramm) in Ordnung ist.

Bei dem Durcheinander von Leitungsbahnen wird man es schnell aufgeben, mit dem Ohmmeter alle Leitungen zu verfolgen bzw. Kurzschlüsse mit allen möglichen Nachbarleitungen zu suchen. Auch das Testen der ICs scheint auf dem ersten Blick mit dem Vielfachinstrument nicht möglich. An diesem Punkt soll deshalb die kleine Schaltung (siehe Bild) zum Einsatz kommen.

Die Schaltung wird folgendes bewirken: der Prozessor, der mit einer Taktfrequenz von 2 MHz arbeitet und ein ruhiges Beobachten der Signale unmöglich macht, soll in den entscheidenden Augenblicken angehalten werden, so daß alle Signale, die irgendwo auf einer Leitung liegen, eingefroren werden und dann in aller Ruhe mit dem Vielfachmeßinstrument überprüft werden können.

Dieses Anhalten geschieht mit dem Anlegen eines Null-Pegels an den Eingang „WAIT“ des Mikroprozessors bei jedem MREQ oder I/O-REQ. Erzeugt wird dieses Signal vom D-FF 1 durch Rücksetzen am CLEAR-Eingang. Dieser CLEAR Eingang bekommt dafür vom Monoflop MF 1 bei jedem MREQ oder IOREQ einen kurzen Impuls. Durch Schließen von S1 wird dieser Impuls verhindert und folglich auch kein WAIT Signal an FF1 erzeugt.

Möchte man jetzt, daß der Mikroprozessor genau einen Schritt weiterarbeitet, d.h. bis zum nächsten Speicher- oder I/O-Zugriff, so wird die Taste S2 kutzgeschlossen. Sie erzeugt ein Taktsignal an FF1 und schaltet somit die log. „1“ vom Eingang zum Ausgang Q durch, d.h. WAIT = 1. Aber schon beim nächsten MREQ wird wieder ein CLEAR-Impuls erzeugt und der Prozessor über FF1 erneut gestoppt.

Der erste Vorteil dieser Schaltung ist ihre Einfachheit und folglich auch der problemlose Nachbau . Zweitens kann sie ebenso einfach an den Mikrocomputer angeschlossen werden, Indem man die drei Leitungen MREQ, IOREQ und WAIT anzapft. Einfacher geht es nicht!

Aber jetzt zum Messen. Wie können Leitungsunterbrechungen und Kurzschlüsse mit dem Voltmeter erkannt werden? Kurzschlüsse werden wir immer erkennen, wenn auf der Leitung eine log.„1“ liegen soll, aber durch eben einen Kurzschluß mit einer Nachbarleitung auf eine Spannung kleiner 2V gezogen wird. Ähnlich ist es bei Leitungsunterbrechungen. Hier wird der Eingang an dem das Signal ankommen soll infolge der Unterbrechung „in der Luft hängen“. Da wir es fast ausschließlich mit TTL- Eingängen zu tun haben, wird sich dort eine Spannung zwischen 1 und 2 Volt einstellen. Also auf jeden Fall kein