|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы ванных МП среднего быстродействия (серии К582, К583, К584, К587). При наиболее жестких требованиях к быстродействию используют серии К589, КР1802 или КР1804. § 6.3. ОРГАНИЗАЦИЯ ПАМЯТИ В МПВУ Запоминающие устройства МПВУ строят, как правило, на основе полупроводниковых БИС памяти. Полупроводниковые ЗУ классифицируют в соответствии со спецификой обращения к ним, технологией изготовления, быстродействием, внутренней организацией и особенностями конструктивного оформления. Различают два основных класса полупроводниковых ЗУ: оперативные (запись и считывание являются рабочими режимами); постоянные (рабочим режимом является только считывание, тогда как запись информации осуществляется до включения БИС в работу). В зависимости от способа записи информации постоянные ЗУ делятся на: ПЗУ, программирование которых производится при их изготовлении с помощью специальной маски; ППЗУ (программируемые ПЗУ), программирование которых осуществляется пользователем однократно с помощью специальных устройств - программаторов, вырабатывающих необходимые электрические импульсы; РПЗУ (ре-программируемые ПЗУ), их программирование осуществляется пользователем многократно, причем стирание информации производится либо электрическими импульсами, или с помощью ультрафиолетовых лучей. ПЗУ, программируемые изготовителем, имеют наибольшую степень интеграции, но выпускать их небольшими партиями экономически невыгодно. РПЗУ имеют наименьшую степень интеграции, и их использование целесообразно, главным образом, при отладке прог-грамм, а также при необходимости изменения алгоритма работы МПВУ. ППЗУ занимают промежуточное положение по достигаемой степени интеграции и применяются для хранения отлаженных программ или в качестве эквивалента жесткой логики [22]. Для практической реализации программирования БИС памяти целесообразно использовать выпускаемый серийно универсальный программатор ППЗУ 815, предназначенный для занесения информации в ППЗУ и РПЗУ типов ТТЛ, МОП, КМОП, МНОП и ЭСЛ. Универсальность прибора обеспечивается с помощью имеющегося в нем блока формирования сигналов, амплитудно-временные характеристики которых соответствуют режимам программирования конкретных типов БИС памяти. Ввод информации во внутреннюю память прибора осуществляют как вручную с передней панели, так и автоматически с перфоленты или с линии коллективного пользования. Предусмотрен также режим копирования информации с эталонной БИС ЗУ. Данные, записанные в память прибора, могут быть легко проверены и скорректированы. Программатор ППЗУ 815 автоматизирует выполнение всех основных операций: предварительный контроль на пустоту, запись информации в ППЗУ, контроль записи, стирание информации в РПЗУ. Результаты выполнения всех операций отобра- жаются на световом табло. Максимальная емкость программируемых БИС ЗУ 2048x8 бит, максимальная амплитуда программирующих импульсов напряжения ±60 В при максимальном токе 0,8 А. В зависимости от способа хранения информации ОЗУ делятся на два типа: а) статические, ячейки которых выполнены на основе триг-герных схем; б) динамические, в которых хранимые данные периодически регенерируются. Основные характеристики ЗУ различных классов приведены в табл. 6.2 (здесь использовано общепринятое обозначение 2° = = 1024 = 1К). Приведенные данные показывают, что имеется возможность использования в МПВУ запоминающих устройств большой •емкости, отличающихся высоким быстродействием, малым потреблением энергии и небольшими размерами. Рассмотрим особенности схемного построения БИС ЗУ. На рис. 6.3 изображена структурная схема статического МОП ЗУ емкостью 1024 ячейки, способного хранить 1024 однозарядных слова, т. е. имеющую организацию 1024x1. Собственно ЗУ представляет собой матрицу запоминающих элементов 32 x 32. Первые пять разрядов шины адреса Л4-Ло указывают номера строки, последние пять Ад-Л5 - номера столбца. Адресуемая ячейка находится на пересечении выбранных строки и столбца. Схема управления переключает режимы «чтение/ запись» по внешнему управляющему сигналу. Кроме того, в ЗУ имеется вход ВК («Выбор кристалла»), на который подается разрешающий сигнал. Обращение к данной БИС ОЗУ возможно только при ВК=1. Использование этого входа облегчает объединение Таблица 6.2
[строк Матрица зпемеитоВ ЗУ Чтение/запись выход данных НЕ - Цепи ВходоВ/быхадоВ i<-iynpaBi I- столбцов -5 7 4f -ly нескольких БИС ЗУ при построении блока памяти большого-объема. Входные и выходные усилители обеспечивают необходимую нагрузочную способность и совместимось по напряжению.. Особенностью рассматриваемой схемы является наличие в ней независимых входа и выхода данных. Это требует использования дополнительных внешних логических элементов для объединения входных, и выходных цепей БИС при работе с общей дву- 11" направленной шиной дан- ных. На рис. 6.4 изображена упрощенная (без усилителей) структурная схема статического ОЗУ с общими выводами для входных и выходных сигналов. Емкость ОЗУ 1024 бит, но оно имеет организацию 256x4, т. е. предназначено для хранения 256 четырехразрядных слов. Для выбора требуемого слова используется пятиразрядных дешифратор строк и трехразрядный дешифратор столбцов, выбирающий одно из восьми слов в строке. Типовая схема ПЗУ емкостью 4096 бит и организацией 512x8-приведена на рис. 6.5. Отличие структурных схем ППЗУ и РПЗУ от-ПЗУ сводится к наличию специального входа для электрического программирования памяти (этот вход показан на рис. 6.5 пунктиром). Рассмотрим вопросы организации блока памяти требуемого объема1 и разрядности на основе объединения нескольких БИС. При объединении БИС ЗУ происходит наращивание памяти «по горизонтали»- Рис. 6.3. Функциональная схема статического ОЗУ с организацией 1024X1 строк 1Л Матрица элементов ЗУ Чтение/запись, ДШ столбцов
Л1 Д\ Дг\ 4 Входы/Выходы данных Рис. 6.4. Функциональная схема статического ОЗУ с организацией 256X4 Матрица элементов ПЗУ 572x8 Вход программы Буферный ----И регистр 1УД, ВЫХОДЫ данных Рис. 6.5. Функциональная схема ПЗУ с организацией 512X8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 [ 62 ] 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||