Регистровые озу (регистровые файлы)
Кроме своего основного назначения регистры можно использовать для построения блоков РОН (СОЗУ), многопортовой памяти. Микросхемы, специально выпускаемые для этих целей, принято называть регистровыми ОЗУ или регистровыми файлами. Практически в каждой серии есть по нескольку представителей таких микросхем. В качестве примера рассмотрим структуру регистрового ОЗУ КР 1802 ИР1.
1802 ИР1 – это
двухпортовое (двухадресное) регистровое
ОЗУ емкостью 16*4 – разрядных слов. Два
порта работают автономно в зависимости
от состояния сигналов записи
,
чтения
,
разрешения доступа к каналам
.
Каждый из двух портов (каналов) может
находиться в одном их трех режимов:
запись, чтение, хранение. Например:
запись в порт «А»:
;
чтение порта «А»:
;
хранение порта
«А»:
;
Возможны различные комбинации режимов для двух портов, исключение составляет случай одновременной записи по двум портам по одному и тому же адресу. На принципиальных схемах микросхема обозначается следующим образом.
Наращивание размерности многоадресного регистрового озу
При проектировании многоадресного регистрового ОЗУ следует повторить все рассмотренные ранее этапы построения блоков памяти, касающиеся вопросов определения Ккол, Кстр, разрядности регистра адреса, построения дешифратора адреса. При этом следует учитывать наличие нескольких портов, в частности для двухпортового блока РОН потребуется два дешифратора адреса, два источника/приемника данных и т.п. Например, двухпортовый блок РОН емкостью 64*8 – разрядных слов на основе ИМС 1802 ИР1 будет иметь вид:
В представленной схеме:
N=64 Кстр=64/16=4 Na=log232=5
M=8 Ккол=8/4=2 размерность DС =2*4
Проектные задания к третьему модулю.
Студентам предлагается выполнить в течение двух академических часов четыре задания. В первом задании необходимо разработать принципиальную схему блока ПЗУ заданной размерности, во втором - принципиальную блока статического или динамического ОЗУ, в третьем - принципиальную схему блока памяти, включающего ПЗУ и ОЗУ, в четвертом – принципиальную схему регистрового ОЗУ или КАЛУ. Условия оформления заданий такие же, как в предыдущих двух модулях. Задания рассчитаны на применение микросхем из справочного листочка. Правильное выполнение каждого задания оценивается в 4 балла. Таким образом, максимальное количество баллов, которое можно набрать по итогам третьего рубежного контроля равно 16. Минимальное количество баллов 8 выставляется за два правильно выполненных задания. За частичное выполнение задания преподаватель выставляет баллы от 1 до 3 в зависимости от серьезности допущенных ошибок. Полностью неверно выполненное задание или его отсутствие никак не оцениваются.
Ниже приводятся примеры заданий.
1.1. Разработать принципиальную схему блока ПЗУ емкостью 1М *32р слов на основе интегральной микросхемы (ИМС) W27С4096.
1.2. Разработать принципиальную схему блока ПЗУ емкостью 64К*16р слов на основе интегральной микросхемы (ИМС) 556РТ16.
1.3. Разработать принципиальную схему блока ПЗУ емкостью 512К *16р слов на основе интегральной микросхемы (ИМС) W27С010.
1.4. Разработать принципиальную схему блока ПЗУ емкостью 8К*16р слов на основе интегральной микросхемы (ИМС) 556РТ7.
2.1. Разработать принципиальную схему блока статического ОЗУ емкостью 128К*16р. на основе интегральной микросхемы MCM 6206ВВ
2.2. Разработать принципиальную схему блока статического ОЗУ емкостью 2М*16р. на основе интегральной микросхемы MCM 6246.
2.3. Разработать принципиальную схему блока статического ОЗУ емкостью 8К*16р слов на основе ИМС 537РУ10.
2.4. Разработать принципиальную схему модуля ДОЗУ емкостью 256К*8р. слов на основе ИМС КР565 РУ7.
3.1. Разработать принципиальную схему блока памяти, включающего ПЗУ емкостью 8К*16р. слов (ИМС 556 РТ16) и ОЗУ емкостью 32К*16р. слов (ИМС 537 РУ 16). Считать, что ПЗУ расположено начиная с адреса 0000h, а ОЗУ – с адреса 8000h.
3.2. Разработать принципиальную схему блока памяти, включающего ПЗУ емкостью 4К*16р. слов (ИМС 556 РТ7)и ОЗУ емкостью 8К*16р. слов (ИМС 537 РУ 10). Считать, что ПЗУ расположено начиная с адреса 0000h, а ОЗУ – с адреса 2000h
3.3. Разработать принципиальную схему блока памяти, включающего ПЗУ емкостью 128К*16р слов на основе ИМС W27С257, и статическое ОЗУ емкостью 64К*16р слов на основе ИМС МСМ6206ВВ. Считать, что ПЗУ установлено с адреса 00…0h, а ОЗУ вслед за ним без промежутков в адресном пространстве. Указать 16-ричные границы зон адресов ПЗУ-ОЗУ.
3.4. Разработать принципиальную схему блока памяти, включающего ПЗУ емкостью 128К*16р слов на основе ИМС W27С010, и статическое ОЗУ емкостью 512К*16р слов на основе ИМС МСМ6226ВВ. Считать, что ПЗУ установлено с адреса 00…0h, а ОЗУ вслед за ним без промежутков в адресном пространстве. Указать 16-ричные границы зон адресов ПЗУ-ОЗУ.
4.1. Принципиальная схема 16-разрядного параллельного КАЛУ с параллельным переносом.
4.2. Принципиальная схема двухпортового регистрового ОЗУ емкостью 32*12р слов на основе ИМС КР1802 ИР1.
4.3. Принципиальная схема 12-разрядного параллельного КАЛУ с последовательным переносом между секциями.
4.4. Принципиальная схема двухпортового регистрового ОЗУ емкостью 64*8р слов на основе ИМС КР1802 ИР1