Микропроцессорная система КР580
кие ЗУ с произвольной выборкой (Random Access Memory) строятся
на триггерах с непосредственными связями, которые могут неограниченно
долго хранить информацию при включенном питании. Эти ОЗУ очень просты в
эксплуатации, обладают высокой помехоустойчивостью, не требуют дорогих и
сложных схем обслуживания, благодаря чему достигается умеренная стоимость
всей системы памяти. При интегральной реализации статических ОЗУ
используются два вида запоминающих матриц: накопители повышенного
быстродействия (время цикла менее 100 нс) без схем дешифрации со средней
степенью интеграции в БИС (до 256 бит); накопители среднего
быстродействия (время цикла 300-1000 нс) с повышенной информационной
ёмкостью
Рисунок 13- словарная организация БИС ОЗУ.
от 256 до 16384 бит со схемами дешифрации.Статические ОЗУ в зависимости
от принципа построения накопителя имеют словарную или матричную
организацию. При словарной организации ОЗУ обращение производится
одновременно к запоминающим элементам нескольких разрядов, соответствующих
некоторой части слова или всего слова. Основными достоинствами ОЗУ со
словарной организацией является простота базовой ячейки, и минимальное
число шин управления, необходимых для реализации накопителя. Важное
значение имеет также и то обстоятельство, что при словарной
организации матрицы БИС в виде m одноразрядных слов удается обеспечить
минимальную мощность рассеяния в режиме записи и считывания.
Обобщенная структура БИС со словарной организацией матрицы приведена на
рисунке 13. Код адреса n-разрядного слова подается на адресный дешифратор,
который выбирает нужное слово. Адресный усилитель возбуждает
соответствующую словарную шину и слово, код которого поступает на входные
разрядные шины, записывается в выбранную строку матрицы согласно коду
адреса. Аналогично, с помощью разрядных усилителей производится считывание
выбранного слова в выходной регистр.
При матричной организации БИС возможно обращение к любому ЗЭ накопителя
независимо от других элементов, расположенных на той же БИС. Микросхемы с
матричной организацией называют также ОЗУ с разрядной организацией или с
двукоординатной выборкой.
Обобщенная структурная схема БИС ОЗУ с матричной организацией приведена
на рисунке 14. Код адреса ячейки поступает на адресные дешифраторы, которые
выбирают в накопителе нужную строку и столбец. Выборка ячейки происходит по
принципу
совпадения сигналов возбуждения соответствующих шин по двум
координатам. При матричной организации ОЗУ часто используется метод
выборки столбца с помощью селектора данных. Для чтения по линиям ,
соответствующим столбцам, содержимое всех элементов строки посылается в
селектор, который выбирает бит одного столбца в соответствии с заданным
адресом и выдает этот бит на выходную линию данных. Специальные схемы в
запоминающем элементе осуществляют как доминирование
Рисунок 14- Матричная организация БИС ОЗУ.
поступающего извне значения, так и сохранение этого значения в ЗЭ
выбранной строки. При разработке ОЗУ большой ёмкости (?16 Кбит) применяется
микросхемы ОЗУ динамического типа, в которых увеличение ёмкости достигается
за счет уменьшения числа элементов и как следствие уменьшение занимаемой
площади. Уменьшение числа элементов происходит при использовании
динамических запоминающих ячеек, в которых информация хранится в виде
заряда соответствующих ёмкостей. Ток утечки обратно смещенного p-n перехода
имеет значение не более 10-10 А, а ёмкость накопительного конденсатора не
превышает 0,1-0,2 пФ, следовательно постоянная времени разряда конденсатора
t?1 мс. Поэтому для выдачи состояния низкого или высокого уровня сигнала на
выходе БИС необходимо осуществлять периодическое восстановление информации
(или её регенерацию) с периодом tREF ?1ч2 мс.
Таким образом, главные отличия динамических устройств памяти от
статических заключаются в следующем: отсутствует источник питания
запоминающих ячеек; необходимы логические схемы, обеспечивающие регенерацию
ячеек; обрамление требует более сложных схем; максимальная простота схемы
накопителя, для обеспечения минимально занимаемой площади; меньшая
потребляемая мощность.
Итак, проведя сравнительный анализ принципов работы и основных
характеристик статических и динамических устройств памяти выберем ОЗУ
статического типа со словарной организацией К537РУ8 условное обозначение
которой и наименование выводов показаны на рисунке 15.
Данная ИМС содержит матрицу запоминающих элементов 2048*8 ,
представляющую собой накопитель ёмкостью 16384 бит (16 Кбит), дешифраторы
адреса строк (DCK) и столбцов (DCS), блок управления СИ, адресные и
выходные формирователи и разрядные усилители записи-считывания. Режим
работы устанавливается с помощью сигналов CS1, CS2, W/R
Параметры микросхемы:
Организация 2К*8;
Ucc 5В;
Т цикла 200нс;
Сн 50пФ;
Свх 10пФ;
Тип корпуса 239.24-2;
Таблица 6- Истинность микросхемы KP537PУ8.
| | | | | |
|CS1vCS2 |WR/RD |А0…А10 |DIO0…DIO7 |Режим работы |
|1 |Х |X |Z |Хранение |
|0 |0 |А |D0…D7 |Запись |
|0 |1 |А |D0…D7 |Считывание |
Рисунок 15- Интегральное исполнение ИМС КР537РУ8.
1.1.7 Постоянное программируемое запоминающее устройство КР556РТ17.
В настоящее время разработаны и выпускаются ПЗУ нескольких типов:
- ПЗУ масочного типа;
- программируемые ПЗУ;
- электрически программируемые ПЗУ;
- электрически программируемые ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием.
Масочные ПЗУ – микросхемы, в которых информация записывается при
изготовлении с фиксированным рисунком межсоединений, определяемым маской
(шаблоном). В ПЗУ запоминающие элементы объединены в двухкоординатную
матрицу, образованную при пересечении совокупности входных (чисел) и
выходных (разрядов) информационных шин. В местах пересечений шин могут быть
включены диоды, биполярные транзисторы и МОП-транзисторы. Наибольшее
распространение получили ПЗУ на МОП-транзисторах ввиду технологической
простоты и связанной с этим возможностью получения высокой степени
интеграции, а так же малой потребляемой мощностью. Запись информации в
масочное ПЗУ производится с помощью сменного заказного фотошаблона.
Документом, определяющим хранимую в накопителе информацию, является карта
заказа на данную микросхему. Изготовление маски довольно дорого, но с
помощью одной маски можно запрограммировать любое число модулей памяти.
Следовательно, масочные ПЗУ рентабельны при крупносерийном производстве.
Постоянные запоминающие устройства, допускающие однократное
программирование у заказчика – это микросхемы, в которых состояние ячеек
можно задать уже после изготовления устройства (создав либо разрушив
перемычки). Наибольшее распространение получили перемычки в виде плавких
вставок (например из нихрома или поликремния), которые можно избирательно
пережечь, с помощью внешнего источника тока. Накопитель ППЗУ представляет
собой матрицу на биполярных транзисторах с плавкими перемычками,
включенными последовательно с эмиттерами транзисторов, т.е функциональная
схема БИС ППЗУ аналогична схеме масочного ПЗУ.
Программирование БИС ППЗУ разных серий производится на специальных
устройствах-программаторах. В табл.1 приведены некоторые типы отечественных
программаторов
Постоянные запоминающие устройства, допускающие многократное
программирование и сохраняющие информацию при отключении питания (Errasеble-
Programmable-Read-Only-Memory – стираемая программируемая память только со
считыванием) – микросхемы, использующие элементы коммутации, которые можно
устанавливать в одно (замкнутое) состояние избирательно, а в другое
(разомкнутое) – коллективно. Программирование таких ПЗУ сводится сначала к
коллективной установке всех перемычек в одно состояние, что равносильно
стиранию ранее записанной информации и последующей поочередной установки
нужных перемычек в другое состояние.
Электрически программируемые ПЗУ характеризуются сочетанием
положительных качеств ПЗУ – энергонезависимым хранением информации и
высокой удельной плотностью её записи с возможной многократной сменой
информации, как в ОЗУ.
Микросхемы со стиранием ультрафиолетом представляют собой РПЗУ на
основе лавинно-инжекционных МОП-транзисторов с плавающим затвором, в
которых запись информации осуществляется электрическим способом, а для
стирания информации требуется облучение ультрафиолетовым излучением.
Мы для своего микропроцессорного комплекта выберем наиболее простой
тип ПЗУ это программируемое постоянное запоминающее устройство КР556РТ17
емкостью 4 кбит (512 х 8) с тремя состояниями на выходе;
| |  скачать работу |
Микропроцессорная система КР580 |
