L'Unité Centrale du FX-850

Le 62002 est un microcontroleur 8 bits sous licence NEC, et fabriqué pour l'occasion par Hitachi. Il dispose d'un bus adresse de 19 bits lui permettant d'adresser jusqu'à 512 Ko de mémoire. Le circuit intégré se présente sous la forme d'une puce carrée dotée de 100 pattes réalisée en technologie CMOS VSLI. Il est livré sous forme de CMS.

Spécialement développé pour CASIO, outre les fonctions classique, il assure la gestion de l'écran et du clavier par l'intermédiaire de ses multiples ports d'entrée/sortie.

De par ce grand nombre de ports (6 au total), le 62002 se distingue des microcontroleurs classiques aussi par le fait qu'il n'est pas munis d'une RAM interne (au microcontroleur) dans laquelle il stockerait ses pointeurs. En effet, il utilise pour cette tâche la RAM extérieure, et dispose à la place de celle-ci d'une ROM interne de taille conséquente (estimée à 20 Ko) assurant tout le système d'exploitation.

Le CPU est le coeur du 62002. Il assure la gestion des bus d'adresses et de données, l'échange des informations en RAM, etc.

Il traite notamment les signaux suivants :

Le 62002 est alimenté sous 5V via les borne 1 (+5V) et 96 (0V, la masse générale). La mise en route est assurée par le signal SW (borne 19) qui en niveau bas ordonne l'allumage du micro-ordinateur. Ainsi, le commutateur POWER de la face avant impose 5V à la borne 19 quand il est positionné sur OFF. Le basculement sur ON court-circuite SW à la masse et provoque donc l'allumage du FX-850P. Ce système de mise en route par le signal SW permet la fonction d'extinction automatique au delà de 6 minutes et garanti ainsi une économie de piles.

Cependant, le non-contrôle direct de l'alimentation du 62002 a parfois des conséquences surprenantes lors d'un blocage de l'UC : il peut en effet arriver que le bouton POWER n'éteigne plus l'écran lorsqu'il est basculé en position OFF. Et en effet, dans pareille situation de blocage du CPU, comme on ne coupe pas physiquement, il reste dans un état végétatif. Seul un ALL RESET, qui coupe physiquement toutes les alimentations, permet un retour à la normale. Dans certains cas très particuliers, il faut appuyer auparavant sur le bouton P situé au dos de l'appareil pour que le retour à la normale soit possible.

Afin d'assurer les échanges de données entre RAM, ROM et autres périphériques, le 62002 nécessite un circuit d'horloge. Cette fonction est réalisée par un circuit oscillateur construit autour d'un quartz de 1,228 MHz. Le signal carré qui en résulte est appliqué au CPU par les broches 99 et 100.

Le choix d'une fréquence d'horloge de valeur moyenne se justifie par l'emploi de RAM à temps d'accès relativement long (180 ns) peu couteuses.

En cas de blocage ou d'initialisation demandée, le 62002 requiert une information dite de RESET. Le FX-850P dispose de deux RESET :

La touche P-KEY (située au dos de l'appareil) fournit à la broche 97 du CPU une impulsion d'amplitude 5V (RST1). Ce signal ordonne alors la mise à zéro des registres, l'arrêt du processus en cours (calcul ou programme) et génère l'ordre d'initialisation du circuit d'affichage (RST0). RST1 n'affecte pas le contenu des RAMs; donc les variables, pointeurs et autres données ne sont pas touchées. De par ce fait, ce RESET peut ne pas arrêter le CPU s'il est bloqué.

Un second RESET, plus puissant, est alors utile. Nommé ALL RESET, il coupe l'alimentation générale (CPU & RAMs). Les pointeurs sont donc calculés pour un FX-850P vide de toute données.

Dernier signal d'entrée au CPU s'appelle TEST. Il permet l'exécution d'un routine interne de test du 62002. Si TEST est à zéro, le FX-850P lance le fichier batch associé à cette routine. Cependant, cette broche du HD62002 est forcée à 1 sur le circuit imprimé. Par conséquent, le fichier batch ne contient aucune information et n'occupe qu'un octet. Ce choix technologique est regrettable, car il interdit tout boot sur un programme ou une séquence pré-programmée.

Le résonateur piezo-céramique commandé en BASIC avec l'instruction BEEP est fixé dans le couvercle du FX. Il est relié à la carte imprimée par deux fils extrêmement fins. Lors de l'ouverture de la machine, entourez vous de la plus grande précaution possible, ces fils sont court, et ont la fâcheuse tendance à casser pour un rien.

BZ1 et BZ2 sont ses signaux de commande : BZ2 étant la masse, BZ1 délivre deux signaux carrés de fréquence différente de 12 Khz (BEEP 0) et de 15 Khz (BEEP 1).

Le CPU délivre les tensions de commande (20 Vcct, 50 GNDT), des signaux d'interface RS et Centronics. Ces interfaces fonctionnant sous une logique négative, Vcct=0V et GNDT=+5V. Seul Vcct est acheminé jusqu'au connecteur, assurant ainsi le rôle de masse commune des signaux de sortie.

Le CPU est doté d'un compteur binaire s'étalant sur 19 bits (A0 à A18). Cependant, le FX n'utilise pour son adressage que les bits A0 à A15, le limitant ainsi à 64 Ko de mémoire exploitable.

Il correspond aux broches 21 à 28 du HD62002 et permet de véhiculer sur 8 bits les données entrantes et sortantes du CPU. Les 8 lignes sont ainsi dirigées vers la RAM, la ROM, et le connecteur interne.

En fonction des ordres émis ou reçus, le CPU génère les signaux OE (broche 33) et WE (broche 44). OE est l'ordre de lecture, actif à l'état bas, appliqué à une RAM. Il permet l'envoi sur le bus de données de l'information stockée à l'adresse sélectionnée. WE est l'ordre d'écriture. Il inscrit dans la RAM et à l'adresse sélectionnée la donnée présente sur le bus de données.

Ces deux instructions complémentaires s'appliquent aux RAMs, ROMs et aux ports de données.

L'ALU est un circuit annexe piloté par le bus interne du CPU. Il réalise les calculs arithmétiques (+ - / *) et logique (AND, OR, XOR, NOT…). Les calculs sont effectués sur 8 bits.

Composé de multiplexeurs, ce module a pour fonction de gérer la mémoire RAM-ROM. Pour cela, il génère les signaux de sélection “Chip Select” notés CS1 à CS6.

Au nombre de 5, ces ports sont des aiguillages sur 8 bits, directement contrôlés par le CPU. Ils sont configurés en usine, en entrée et en sortie, et ne peuvent être adressés logiciellement.

Soit 5 port au total :