2.2 Упрощенная структурная схема

Для создания управляющей микроЭВМ на базе однокристального микроконтолера необходимы следующие устройства:

• память, состоящая из ОЗУ и ПЗУ

• параллельный интерфейс

• блок клавиатуры и индикации

• буферные регистры

• тактовый генератор

• программируемый таймер

• контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти

Упрощенная структурная схема микроЭВМ изображена на рисунке 3

По ШУ передаются служебные управляющие слова (сигналы синхронизации, чтения, запись, запросы на прерывание, подтверждение адреса и др.)

ГТИ

ОЗУ

ПЗУ

БР

БР

МП

шу

шд

ша

Таймер

ПККД

Система прерываний

ПДП

Дисплей

Запросы

прерываний

Импульсы

синхронизации

Калькулятор

Рисунок 3 - Упрощенная структурная схема микроЭВМ

3. РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ПАМЯТИ

3.1 БИС ОЗУ К565РУ5

Для формирования внутренних сигналов F₁ и F₄, управляющих включением и выключением в определенной последовательности функциональных узлов микросхем, в ее структуре предусмотрено устройство управления, для которого входными являются сигналы RAS ,CAS и W/R.

Устройство ввода/вывода обеспечивает вывод одного бита информации D0 в режиме считывания и ввод одного бита информации DI с ее фиксацией с помощью триггера-защелки в режиме записи.

Микросхема работает в следующих режимах: записи, считывания, считывания - модификации - записи RWM, слоговой и страничной записи, слогового и страничного считывания регенерация, хранение с регенерацией.

Внешние сигналы: RAS -сигнал выбора адреса строк, СAS — сигнал выбора адреса столбцов, WE — сигнал записи/считывания, а также сигналы, вырабатываемые схемой управления, обес­печивают работу ОЗУ в режимах считыва­ния, записи, постраничного считывания или постраничной записи, считывания- модификации-записи, регенерации по сиг­налу RAS.

Рассмотрим названные режимы и условия их реализации.

При обращении к микросхеме для записи информации необходимо подать код адреса строк и одновременно с ним или с некоторой задержкой сигнал RAS, затем с задержкой на время удержания адреса строк относительно сигнала RAS tн_(RAS-A) на эти же выводы поступает код адресов столбцов и с задержкой на время tн_(A-CAS) подается сигнал CAS. К моменту подачи кода адреса столбцов на вход DI подается записываемый байт информации, который сигналом WR/RD при наличии CAS=0 фиксируется на входном триггере - защелке. Сигнал может быть подан уровнем или длительностью tw_(WR). Если этот сигнал подан уровнем, то фиксацию входных данных триггер-защелка производит по отрицательному перепаду сигнала CAS при наличии сигнала RAS в активном состоянии. По окончании записи должна быть выдержана пауза между сигналами RAS для восстановления состояния внутренних цепей микросхемы. В режиме считывания порядок следования адресных и управляющих сигналов аналогичен рассмотренному, но при наличии сигнала считывания WR/RD=1

Для оценки быстродействия микросхемы памяти в расчет необходимо принимать время цикла записи (считывания). Микросхемы динамического ОЗУ характеризуются набором временных параметров, регламентирующих длительности импульсных сигналов, интервалы между ними. Взаимный сдвиг во времени. Для обеспечения надежного сохранения записанной в накопителе информации предусмотрен режим принудительной регенерации, которой подвергается каждый элемент памяти в интервале времени. Регенерация выполняется автоматически для всех элементов памяти выбранной строки при каждом обращении к накопителю для записи или считывания информации.

Микросхема КP565PУ6 отличается от других микросхем тем, что обладает более высокое быстродействие, требует для работы один источник питания напряжением 5В. При эксплуатации микросхем не­обходимо помнить, что после подачи на­пряжения питания БИС ОЗУ переходит в нормальный режим функционирования через 2,0 мс и требует проведения затем 16 рабочих циклов регенерации.

Рисунок 17 – Условное графическое обозначение выводов микросхемы

К565РУ5

Основные электрические и временные параметры БИС КР565РУ6 при температуре 25±10⁰С :

- напряжение питания, В от 4,5 до 5,5;

- ток потребления, мА:

динамический менее 45(27);

хранения менее 3,2;

- входное напряжение, В:

высокого уровня от 2,4 до 6,0;

низкого уровня от минус 1,0 до плюс 0,8;

- ток утечки на входах А0 – А7, WE, RAS, GAS, мкА менее 5;

- ток утечки на информационном входе, мкА менее 5;

- выходное напряжение, В:

высокого уровня более 2,4;

низкого уровня менее 0,4.

Таблица 10 – Описание выводов БИС ОЗУ К565РУ6

№ вывода	Обозначение		Наименование	Назначение	Тип сигнала	Состояние
	Англ.	Рус.
1	2	3	4	5	6	7
2	DI	ДА	Адресные данные	Вход адресных данных	вход	z
3	WE	Зп/Чт	Запись/чтение	Вход сигнала чтения/запись в память	вход	0
4	RAS	ВАС	Выбора адреса строк	Сигнал выбора адреса строк	вход	0
5,6,7,10,11,12,13	A(0-5)	ША	Шина адреса	Шина адреса	вход	1,0,z
8	Ucc	Пит	Сигнал питания	Напряжение питания (+5В)	-	-

Продолжение таблицы 10

1	2	3	4	5	6	7
14	D0	ШД	Шина данных	Вывод данных	выход	1,0,z
15	CAS	ВАС	Выбор адреса столбцов	Сигнал выбора адреса столбцов	вход	0
16	GND	Общ	Сигнал питания	Напряжение питания (+0В)	-	-