Автоматическая система управления

курсовая работа

4. ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

ОЗУ, использованное в проекте - динамического типа, размером в 40 килобайт. То, что ОЗУ - динамическое, предопределило использование контроллера. Модуль памяти выполнен на элементах памяти К565РУ5Б-Д (8 шт ). Технические параметры приведены в таблице 4.

Таблица 4 -- Параметры ИС К565РУ5Б-Д

Тип микросхемы

Емкость Бит

Время записи (считывания)

Напряжение Питания, В

Обращение

Хранение

К565РУ5Б-Д

64K?1

230 460

+5

250…160

21

Обозначение приведено на рис. 9.

Рис. 9 -- Микросхема динамического ОЗУ К565РУ5Б-Д.

Для построения необходимого объема памяти и обеспечения требуемой разрядности будем использовать схему для увеличения разрядности ОЗУ. Таблица истинности (таблица 5) для К565РУ5б-Д приведена ниже.

Таблица 5 -- Таблица истинности микросхемы динамического ОЗУ К565РУ5Б-Д

A

Q0

D0

D1

Режим работы

1

1

0

0

0

0

1

0

1

0

0

0

X

X

X

0

0

1

X

X

A

A

A

A

X

X

X

0

1

X

Z

Z

Z

Z

Z

D

Хранение

Хранение

Запись 1

Запись 0

Регенерация

Считывание

Так как используется динамическое ОЗУ, то будем использовать контролер ДОЗУ КР1810ВТ3.

Данная микросхема используется для управления ОЗУ устройств на микросхемах серий К580, К1810, К1821. Контроллер вырабатывает необходимые сигналы управление чтением, записью для ОЗУ емкостью 4К,16К,64К и более на микросхемах серии К565.

Рис.10 -- условное графическое изображение ИС КР1810ВТ3.

Назначение выводов КДП. - защищённый выбор кристалла. Сигнал низкого уровня на этом входе инициализирует выполнение функций чтения/записи в ЗУ, причём если сигнал сформирован, то цикл памяти аннулировать нельзя.

- входной сигнал, указывающий КДП на то, что ЦП выполняет функции записи данных в ЗУ. Участвует в формировании сигнала .

- входной сигнал, указывающий КДП на то, что ЦП выполняет функцию чтения данных из ЗУ.

- запрос регенерации. Для режима опережающего чтения этот вход используется для инициализации цикла чтения и подключается к выходу ЦП.

- инициализация записи, выходной сигнал (строб), используемый для выполнения функции записи данных в ЗУ.

- строб адреса столбца. Выходной сигнал, вырабатываемый после формирования на выходах старшего байта ЗУ, с помощью которого осуществляется запись (защелкивание) на внутренних регистрах ИС ЗУ старшего байта адреса.

- готовность данных. Выходной сигнал, вырабатываемый КДП в конце цикла чтения/записи и сообщающий ЦП об окончании цикла взаимодействия.

- готовность системы. Выходной сигнал, вырабатываемый КДП в начале цикла обращения к памяти. Если запрос к памяти от ЦП приходится на цикл регенерации, то задерживается до начала цикла чтения/записи.

- выходные линии для подключения внешнего кварцевого резонатора.

- вход выбора режима. Сигнал высокого уровня на этом входе задаёт режим работы КДП с ОЗУ ёмкостью 16К слов, а сигнал низкого уровня - режим работы с ОЗУ ёмкостью 64К.

Адресация к ячейкам памяти осуществляется линиями А12 - А0 шины адреса. Инициализацию осуществляем сигналом на входе , который формируется путём дешифрации адресов А15, А14, А13. Далее в таблице приведём карту распределения памяти. В цикле чтения данные с шины фиксируются в выходных буферах регистра сигналом . В цикле записи данные поступают от ЦП через входной буфер на шину памяти и записываются в адресуемую ячейку сигналом . Входной буфер открывается сигналом от ЦП. Сигнал может быть использован как квитирующий, сообщающий ЦП о завершении циклов памяти. Как правило, этот сигнал используется для формирования сигнала для ЦП [8].

Для обеспечения поставленной задачи мы применяем два банка динамического ОЗУ построенных на микросхемах К 565 РУ5Б-Д.общей емкостью 64Кб.

Для построения требуемого объёма воспользуемся режимом 64К,при этом потребуется 8 микросхем.- для увеличения разрядности памяти. Структура блока ОЗУ приведена на Рис.11.

Рис. 11 -- Структура блока ОЗУ в режиме 64К.

Карта распределения памяти составляется с учетом того, что при включении питания микропроцессорной системы(или при подаче сигнала начальной установки ) процессор обращается к ПЗУ поэтому нулевой адрес присваивается ПЗУ.

Карта и структура распределения памяти приведена ниже.

Таблица 6 -- Карта распределения памяти

Адреса памяти

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

НЕХ

10k

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0000

2800

5k

1

1

1

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3000

4400

40K

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

5FFF

FFFF

Рис.12 -- Структура памяти.

5. ПОСТОЯННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И РЕПРОГРАММИРУМОЕ ПЗУ

Для реализации ПЗУ нужного объема воспользуемся микросхемой обладающей требуемой разрядностью и объемом памяти. Для этих целей лучше подходит микросхема КР568РЕ3. Параметры приведены в таблице 7.

Таблица 7 -- Параметры микросхемы КР568РЕ3

Тип микросхемы

Емкость Бит

Время записи (считывания)

Напряжение Питания, В

Технология

КР568РЕ3

16K?8

800

+5,+12

ТТЛШ -- 3

Условное графическое изображение приведено на рис. 13.

Рис. 13 -- Условное графическое изображение КР568РЕ3.

Для реализации РПЗУ воспользуемся микросхемой К573РФ1 (рис. 14) параметры которой приведены в таблице 8.

Таблица 8 -- Параметры микросхемы КР573РФ1

Тип микросхемы

Емкость Бит

Время записи (считывания)

Напряжение Питания, В

К573РФ1

1K?8

0,45

+5,+12

300

30 мин

26

Для реализации заданного объема памяти понадобится 5 микросхем. Наращивание объема проведем по способу страничной организации памяти.

Основная отличительная способность микросхем РПЗУ заключается в их способности к многократному (от 100 до 10 тыс.) перепрограммированию. Это свойство микросхем обеспечено применением ЭП со свойствами управляемых «перемычек», функции которых выполняют транзисторы со структурой МНОП и транзисторы n-МОП с плавающим затвором с использованием механизма лавинной инжекции заряда.

Особенностью микросхемы К573РФ6 является то, что стирание осуществляется с помощью ульрафиолетового излучения. Для стирания записанной информации микросхему извлекают из контактного устройства, замыкают все её выводы полоской фольгой и помещают под источник УФ света, обеспечив её обдув. Время стирания информации составляет 30 - 60 мин. ОЗУ,РПЗУ и ПЗУ объединим по способу страничной организации памяти. Из таблицы распределения адресного пространства видно, что для формирования сигнала CS (Chip Select), формируемого дешифратором и осуществляющего выбор по командам МП необходимых микросхем памяти, достаточно выделить с ША три бита: А13, А14 и А15.Карта распределения памяти приведена в таблице 6.

Рис. 14 -- Условное графическое изображение КР573РФ1.

Делись добром ;)