Выбор микросхем памяти

4.3.3. Выбор микросхем памяти

Память определяют , как функциональную часть ЭВМ , предназна­ченную для записи , хранения и выдачи команд и обрабатываемых данных. Комплекс технических средств , реализующих функцию памяти , называют запоминающим устройством .

Для обеспечения работы микропроцессора необходима программа , т.е. последовательность команд и данные над которыми процессор про­изводит предписываемые командами операции . Основная память состо­ит из ЗУ двух видов ОЗУ и ПЗУ .

ОМЭВМ КР1816ВЕ51 может использовать до 64 Кбайт внешней посто­янной или перепрограммируемой памяти программ . Для постоянного хране­ния информации, необходимой для работы процессорного модуля требу­ется немногим менее 8 Кбайт . Чтобы сохранялась возможность самостоя­тельного программирования и внесения изменений в содержимое по­стоянной памяти посредством перепрограммирования, нужно выбирать микросхему РПЗУ.

Выпускаемые ИС РПЗУ принято разделять на два класса по спосо­бу программирования: ИС с режимом записи и стирания электриче­скими сигналами и ИС с записью электрическими сигналами и стира­нием ультрафиолетовым излучением.

Основные требования предъявляемые к ПЗУ процессорного блока: РПЗУ УФ, емкость 8 Кбайт, 8 разрядов, напряжение питания 5В, ми­нимальное время считывания.

Таблица 4.1. Основные параметры микросхем серии К573

Выберем микросхему из серии К573РФ используя таблицу 4.1., в которой приведены основные параметры микросхем этой серии.

Приведенным выше требованиям удовлетворяет микросхема К573РФ6 , которую выберем в качестве микросхемы ПЗУ процессорно­го модуля.

Выводы микросхемы :

1-ир

2-  адрес А12

3-  адрес А7

4-    адрес А6

5-    адрес А5

6-    адрес А4

7-    адрес АЗ

8-    адрес А2

9-    адрес А1

10- адрес АО
11-выход ВО
12- выход В1
13-выход В2
14- общий

15-выход ВЗ

16-    выход В4

17-    выход В5
18-выход В6
19- выход, Р7
20-вход С8
21-адрес А10

22-  ОЕ

23-  адрес А11

24-  адрес А9

25-  адрес А8
26-свободный
27-Ж

28- Осе

Режимы работы К573РФ6 приведены в таблице 4.2. Таблица 4.2. Таблица истинности К573РФ6

Для стирания записанной информации микросхему нужно извлечь из контактного устройства , замкнуть все ее выводы полоской фольги и поместить под источник УФ освещения , обеспечив ее обдув . Одна­ко стирание можно произвести , не извлекая микросхему из контактного устройства, но тогда нужно отключить напряжение питания и сигналы . Типовые источники стирающего излучения - дуговые ртутные лампы и лампы с парами ртути в кварцевых баллонах : ДРТ-220 , ДБ-8 и др. Из­лучение проникает к кристаллу' РПЗУ через прозрачное окно в крышке корпуса . Время стирания 30...60 минут .

Для предохранения от случайного стирания информации окно в крышке корпуса закрывается специальной пленкой .

ОМЭВМ КР1816ВЕ51 содержит встроенное ОЗУ памяти данных емко­стью 128 байт , а для расширения общего объема оперативной памяти необ­ходима дополнительная микросхема внешнего ОЗУ с объемом памяти 2 Кбайта. ОЗУ служит для временного хранения значений рабочих пере­менных и параметров . Память данных предназначена для приема , хране­ния и выдачи информации в процессе выполнения программы.

Основные требования предъявляемые к микросхеме внешнего ОЗУ : напряжение питания 5В , емкость 2 Кбайта , словарная организация , уровни ТТЛ входных и выходных сигналов , небольшая потребляемая

мощность , способность длительное время сохранять информацию при пониженном напряжении питания .

Наиболее полно этим требованиям удовлетворяет серия КМДП- мик­росхем памяти КР537 . Значительное число микросхем серии имеет сло­варную организацию : КР537РУ8 , КР537РУ9 , КР537РУ10 , КР537РУ13 , КР537РУ17 . Эти микросхемы допускают запись ( считывание ) четырех­разрядными (КР537РУ13) и восьмиразрядными словами ( остальные мик­росхемы ) . Нас интересуют восьмиразрядные микросхемы . Параметры этих микросхем приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Основные параметры микросхем серии КР537

В таблице были приняты следующие обозначения : {су- время цикла, {С8- время выборки , 18у(а-с8)- время установления сигнала С8 относительно сигналов адреса , 1ш(с8) - длительность сигнала С8 .

Таблица 4.4. Характеристики микросхем К537 в режиме хранения

Используя приведенные выше таблицы выбираем микросхему КР537РУ10 в качестве ОЗУ .

Таблица 4.5. Таблица истинности КР537РУ10

рис. 4.3. Графическое изображение микросхемы КР537РУ10

При обращении к внешней памяти данных формируется шестнадцати-

разрядный адреса, младший байт которого выдается через порт РО, а стар­ший —- выдается через порт Р2. Байт адреса , выдаваемый через порт РО нужно зафиксировать , т.к. в дальнейшем линии порта РО используются как шина данных, через которую байт данных принимается из памяти при чте­нии или выдается в память данных при записи.

Для фиксации младшего байта шестнадцатиразрядного адреса ис­пользуем внешний регистр . В его качестве используем восьмиразрядный регистр КР1533ИР22 . Микросхемы этой серии по сравнению другими сериями ТТЛ микросхем обладают минимальным значением произведе­ния быстродействия на рассеиваемую мощность и предназначены для организации высокоскоростного обмена и обработки информации .

Микросхема КР1533ИР22 представляет из себя восьмиразрядный регистр на триггерах с защелкой с тремя состояниями на выходе . При­менение выхода с тремя состояниями и увеличенная нагрузочная спо­собность обеспечивает возможность работы непосредственно на магист­раль в системах с магистральной организацией без дополнительных схем интерфейса . Именно это позволяет использовать КР1533ИР22 в ка­честве регистра, буферного регистра и т.д.

рис.4.4. Графическое изображение КР1533ИР22

Режимы работы регистра КР1533ИР22 приведены в таблице истин­ности 4,6..

истинности КР1533ИР22

Базовый элемент микросхемы - В-триггер- спроектирован по типу проходной защелки . При высоком уровне напряжения на входе стро-бирования информация проходит со входа на выход минуя триггер , отсюда высокое быстродействие . При подаче напряжения низкого уровня регистр переходит в режим хранения . Высокий уровень напря­жения на входе Е7, переводит выходы микросхемы в высокоимпедансное состояние .

Байт адреса выдаваемый через порт РО фиксируется во внешнем регист­ре КР1533ИР22 по отрицательному фронту сигнала АЬЕ подаваемому на вход С, т.к. в дальнейшем линии порта РО используются как шина данных, по которой байт из внешней памяти программ вводится в ОМЭВМ.. Когда младший байт адреса находится на выходах порта РО , сигнал АЬЕ защелки­вает его в адресном регистре .

4.3.3. Интерфейс микропроцессор-память

Общий интерфейс микропроцессор-память имеет три шины . Шина -это тракт , по которому можно передавать и принимать данные, адреса и сигналы управления , с каждой шиной ассоциируются источник и получатель . Для шины адреса (ША) источником является микропроцес­сор , а получателем память . Шина адреса направляется сразу к не­скольким получателям , поэтому приходится решать , какой из них яв-

ляется приемником информации , для этой цели используется дешифра­тор . Шина данных является двунаправленной шиной , т.е. направлена

I,

в микропроцессор и память . Данные может выдавать микропроцессор , а память принимать их (операция записи в память ) или, наоборот, считывав! ( операция считывания из памяти ) ,

Однако для ПЗУ шина данных будет однонаправленной , причем ПЗУ служит источником , а микропроцессор получателем . А ОЗУ не­обходимо информировать , является она источником или получателем . Информация подобного рода передается от МП по шине управления .

рис 4.5. Упрощенная структурная схема процессорного модуля.

В микроконтроллерных системах , построенных на основе КР1816ВЕ51 , возможно использование двух типов внешней памяти : постоянной памяти программ и оперативной памяти данных . Электри­ческая схема , на которой показана связь между микропроцессором и системой памяти приведена на рис. 4.6.

При обращении к внешней памяти данных (КР537РУ10) формируется восьмиразрядный адрес, выдаваемый через порт РО ОМЭВМ. Возможно формирование шестнадцатиразрядного адреса, младший байт которого вы­дается через порт РО, а старший — выдается через порт Р2, Байт адреса , вы­даваемый через порт РО фиксируется во внешнем регистре (микросхема ^^4 КР1533ИР22) по отрицательному фронту сигнала АЬЕ, т.к. в дальнейшем линии порта РО используются как шина данных, через которую байт данных принимается из памяти (ВВ8 КР537РУ10) при чтении или выдается в память данных при записи. При этом сигнал чтение стробируется сигналом ОМЭВМ

КО , а запись — сигналом ОМЭВМ ЖК . При работе с внутренней памятью

сигналы КБ и ~№К не формируются.

Память программ расположена на микросхеме К573РФ6 емкостью 8 Кбайт. Чтение из внешней памяти программ (ВВ9) стробируется сигналом

ОМЭВМ Р8ЕN. При обращении к внешней памяти программ всегда форми­руется шестнадцатиразрядный адрес, младший байт которого выдается через порт РО, а старший — через порт Р2. При этом байт адреса выдаваемый че­рез порт РО фиксируется во внешнем регистре (^^4) по отрицательному фронту сигнала АЬЕ, т.к. в дальнейшем линии порта РО используются как шина данных, по которой байт из внешней памяти программ вводится в ОМЭВМ.. Когда младший байт адреса находится на выходах порта РО , сиг­нал АЬЕ защелкивает его в адресном регистре (ОЕ)4). Старший байт адреса находится на выходах порта Р2 в течение всего времени обращения к ППЗУ

(ВВ9). Сигнал Р8ЕЫ разрешает выборку байта из ППЗУ, после чего выбран­ный байт поступает на порт РО и вводится в ОМЭВМ (^^2). Дешифратор ВВ5 (КР1533ИД7) вырабатывает сигналы обращения к внешним устройст­вам , одним из них является сигнал АА , который при использовании двух внешних логических элементов ИЛИ , на которые подаются сигна-

лы КО и йРК , позволяет производить выборку внешней памяти данных . Основная функция сигнала АЬЕ - обеспечить временное согласова­ние передачи из порта РО на внешний регистр младшего байта адреса в цикле чтения из внешней памяти программ . Сигнал АЬЕ приобретает значение 1 дважды в каждом машинном цикле . Это происходит даже тогда , когда в цикле нет обращения внешней памяти программ . Доступ к внешней памяти данных возможен только в том случае , если сигнал АЬЕ отсутствует , поэтому для доступа первый сигнал АЬЕ во втором машинном цикле блокируется . При обращении к внешней памяти про-

грамм сигнал Р8ЕN выполняет функцию строб-сигнала чтения . Вре­менные диаграммы на рис 4.7. и 4.8. иллюстрируют процесс выборки

команды из внешней памяти программ и работу с внешней памятью данных в режимах чтения и записи соответственно .

Похожие работы

Автоматизация системы бюджетирования финансовой службы

Скачать

568458

20

78

... для реализации системы бюджетирования Консультационной группы "Воронов и Максимов". Статья о проблемах выбора системы бюджетирования - в проекте "УПРАВЛЕНИЕ 3000". Бюджетный автомат Если вы решитесь на автоматизацию системы бюджетирования компании, перед вами сразу встанут вопросы: что выбрать, сколько платить, как внедрять. Примеряйте! О ЧЕМ РЕЧЬ В “Капитале” на стр. 44, 45 мы рассказали ...