Мікропроцесорні системи Лабораторна робота№2
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
Дослiдження роботи оперативних запам'ятовуючих пристроїв з довiльною вибiркою
___________________________________________________________________________
1. Мета роботи
Вивчення конструкцiї та режимами роботи оперативних запом'ятовуючих пристроїв з довiльною вибiркою (ЗПДВ) на прикладi мiкросхеми К565 РУ2.
2. Короткі теоретичні відомості
Для запису, зберiгання та зчитування iнформацiї в процесi її обробки використовують оперативнi запам'ятовуючi пристрої з довiльною вибiркою (ЗПДВ). Вони мiстять 2^n комiрок пам'ятi (КП), вибiр яких здiйснюється адресними сигналами А = (аn-1,...,a0). ЗПДВ дiляться на статичнi та динамiчнi. В статичних запом'ятовування iнформацiї здiйснюється на тригерах, в динамiчних - на конденсаторах ємнiстю 0.5 пФ.
Тривалiсть зберiгання iнформацiї в тригерах необмежена, тодi як час зберiгання iнформацiї на конденсаторах визначається їх розрядом через шунтуючi резистори зовнішніх та внутрішніх електричних кіл. В ЗПДВ, що випускаються, час зберiгання не перевищує 1...2 мс, а тому з частотою 1...0.5 кГц необхiдно здiйснювати регенерацiю заряду на конденсаторах.
Мiкросхема К565 РУ2 вiдноситься до високошвидкiсних статичних ЗП ємнiстю 1024 Бiт (1024 x 1), комiрки пам'тi якої органiзованi в матрицю RAM (рис 1.а), що має 32 рядки та 32 стовбці.
Матриця мiстить адресний дешифратор рядків, який приймає п’ятирозрядний код адреси А0 - А4 i вибирає за допомогою одного iз своїх 32 виходiв потрiбний рядок; адресний дешифратор стовбців, який приймає п’ятирозрядний код адреси А5 - А9 i вибирає за допомогою одного iз своїх 32 виходiв потрiбний стовбець. Один буферний вхід даних DI має вхiд дозволу запису WE (Write Enable). Вихiд DO– вихiд даних - є тристабільним, що спрощує з'єднання декiлькох ОЗП в бiльш складнi матрицi. В Z- стан мікросхема переводиться лише при CS=1 (при записі даних цього не відбувається).
CS (Chip Select) - вибiр кристалу (активiзацiя мiкросхем).
.
Рисунок
1.
Умовне позначення (а) і структура (б)
ОЗП К565
РУ2
3. Опис лабораторної установки
Мiкропроцесорна лабораторiя "Мiкролаб КР580ИК80" є одноплатною мiкропроцесорною системою з шинною структурою. Всi органи керування мiкролабораторii, крiм клавiшi СЕТЬ, розташованi на платi. Розташування органiв керування та iндiкацii приведене на рис.2. Мiкролабораторiя має на переднiй панелi 25 (поз.1) 10 клавiш, чотири iндикатори адресного рeєгістра (поз.11), чотири iндикатори рeгiстра даних (12), перемикач режиму роботи АВТ/ШАГ (13), три тумблери для вводу iнформацii (14) i вiсiм свiтлодiодiв (15), зв'язаних з МП через порт вводу - виводу, регулятор гучностi звукiв (16), котрi генеруються процесором.
Позначення та призначення клавiш:
СБРОС - скидання системи та звертання до монiтора в будь-який момент часу;
АД+ - прирiст адреси, що висвiчується на iндикаторi адресного рeгiстра (IАР), на «1» та iндикацiя даних з пам'ятi, вiдповiдаючих новiй адресi, на двох правих iндикаторах рeгiстра даних (IРД);
УСТ.АД - встановлення адреси, iндикованої на IРД, в IАР. Данi з комiрки пам'ятi за адресою, вiдповiдною до IАР, висвiчуються в двох крайнiх позицiях IРД, попереднi їм двi цифри зсуваються на двi позицiї влiво;
ВОЗВР - при виконаннi програми в кроковому режимi за- безпечується повернення до виконання програми пiсля перегляду вмiсту комiрок пам'ятi;
ПУСК - виконання програми, починаючи з адреси, iндикованої на IАР;
ЗП - запис даних, що висвiчуються на двох правих iндикаторах рeгiстра даних, за адресою, вказаною на IАР, i прирiст адреси на «1»;
АД- - зменшення адреси на IАР на 1 i зчитування даних з пам'ятi за новою адресою на два правих iндикатори IРД;
ВЫВОД - виведення даних з пам'ятi на зовнiшнiй магнiтофон (не використовуеться );
ВВОД - введення даних з зовнiшнього магнiтофона в пам'ять системи (не використовуеться );
0-9, А-F- ввiд даних в шiстнадцятковому кодi.
Iндикатори рeгiстра адреси (11) забезпечують iндикацiю адреси комiрки пам'ятi, вмiст якої висвiчуеться на двох правих iндикаторах IРД (12).
При виконаннi команди в кроковому режимi на IАР висвiчується адреса наступної виконуваної команди, на двох лiвих iндикаторах IРД висвiчуеться вмiст рeгiстра А, а на двох правих – вмiст рeгiстра флагiв. При виконаннi програми в автоматичному режимi вмiст IАР та IРД не визначений. Перемикання режимiв виконання програми здiйснюеться тумблером 13.
Тумблери 14 забезпечують введення даних в 2-4 розряди рeгiстра А при виконаннi команди введення IN, свiтлодiоди 15 - iндикацiю вмiсту рeгiстра А при виконаннi команди вводу.
4. Завдання
4.1. Виконується на самостiйнiй пiдготовцi перед виконанням науково-дослiдної роботи.
4.1.1. Зарисувати позначення мiкросхем оперативних запом'ятовуючих пристроїв, пояснити призначення їх виводiв за таблицею виводiв (зарисувати таблицю) в залежностi вiд режиму роботи для мiкросхем : (вказується викладачем)
а) К561 РУ2;
б) К132 РУ2;
в) К565 РУ2;
г) К565 РУ5;
4.2. Виконується в лабораторiї.
4.2.1.Ввiмкнiть Мiкролаб в мережу 220 В.
4.2.2.Натиснiть кнопку СЕТЬ, котра розмiщена злiва на боковiй панелi Мiкролаба.
4.2.3.Зачекайте двi хвилини, котрi необхiднi для встановлення робочого режиму системи. При цьому система автоматично скидається (встановлюється у вихiдний стан). Натиск клавiшi СТОП викликає тi ж дii (поки вона натиснута, свiтяться всi сiм сегментiв iндикатора i символ "коми").
4.2.4.Ввiд iнформацiї в рeгiстр данних. Чотири лiвих iндикатори створюють iндикатор рeгiстра адреси (IРА), а чотири правих - iндикатор рeгiстра даних (IРД).
Ввiд з клавiатури ( адреси, команд, чисел ) в мiкропроцесор (МП) i ОЗП Мiкролаба виконується через рeгiстр даних (РД). Данi вводяться в шiстнадцятковому кодi за допомогою шiстнадцяти правих клавiш, якi виконанi у виглядi матрицi 4*4.
Натиск будь-якої з цих клавiш приводить до появи зображеного на нiй символа в молодшому (правому) розрядi IРД, попереднiй вмiст усiх чотирьох розрядiв оідночасно змiщується на одну позицiю влiво, при цьому вмiст найстаршого (лiвого) розряду знищується.
Натиснiть послiдовно кнопки F,0,0,0,0. Цифра F з'явиться в молодшому розрядi IРД, потiм буде змiщуватись влiво i зникне пiсля четвертого натиску кнопки 0. Введiть в РД декiлька будь-яких чотирирозрядних шiстнадцяткових кодiв. Якщо при вводi потрiбного коду допущено помилку, виправити її можна тiльки повторним правильним вводом - нi зсунути вмiст IРД вправо, нi ввести цифру вiдразу в який-небудь розряд, крiм правого, не можна.
4.2.5.Встановлення адреси в рeгiстр адреси (РА). Для того, щоб подивитись вмiст потрiбноi комiрки пам'ятi, записати данi в комiрку ОЗП, або почати виконання програми з потрiбної команди, необхiдно попередньо встановити адресу потрiбної вам комiрки пам'ятi в РА. Для цього введiть адресу потрiбноi комiрки в РД i потiм натиснiть клавiшу УСТ.АД. При цьому вмiст РД переноситься в РА (висвiчується на IРА), а у двох правих розрядах IРД висвiчується вмiст комiрки пам'ятi, яка має адресу, встановлену в РА.