3 Разработка подсистемы памяти

3.1 Оперативно запоминающее устройство к134ру6

Микросхема ОЗУ серий К134 относятся к типу асинхронного статического ОЗУ, поэтому достаточно просты в применении. Обратим внимание лишь на некоторые особенности, знание которых необходимо для практики. На рисунке 12 представлена функциональные элементы микросхемы К134.

Рисунок 12 - Функциональные элементы микросхемы К134

Изготовлены на технологии ИИЛ в сочетании ТТЛ. Емкость данного типа микросхем составляет бит. Ее особенность заключается в том, что выход построен по схеме с открытым коллектором ОК. Наличие такого выхода не позволяет объединять информационные входы и выходы. При соединении нескольких микросхем по выходам можно использовать схему «монтажного ИЛИ» с подключением к точке соединения источника питания через внешний токоограничивающий резистор. Для расчета его сопротивления необходимо учитывать, прежде всего, значение выходного тока в состоянии логического 0, равное 16 мА. При хранении потребляемая мощность снижается вдвое.

Цоколевка ОЗУ К134РУ6 представлена на рисунке 13.

Рисунок 13 – Цоколевка ОЗУ К134РУ6

Микросхема может работать в режиме записи, считывания и хранения информации. В режиме записи сигнал CS можно подавать постоянным уровнем. В режиме считывания сигналы CS и можно подавать постоянным уровнем.

В режиме хранения невыбранная схема потребляет мощность в 2 раза меньшую, чем в режиме обращения. Выводы Д1 и Д0 в процессе работы запрещается объединять так как в режиме записи на выходе микросхемы логическая 1.

Таблица 8 - Обозначение выводов ОЗУ К134РУ6

Номера выводов	Обозначение		Назначение выводов	Тип сигн.	Сос-тояние
	Англ.	Рус.
1	2	3	4	5	6
7; 15	D0, D1	Д0, Д1	Выходы данных	выход	1,0,z
2; 3;4; 5; 6; 9; 10; 11; 12; 13	А(0-9)	А(0-9)	Входы данных с локальной шины МП	вход	1,0,z
1	CS (3-1)	ЦС(3-1)	Выбор микросхем, L-уровень сигнала подключения ОЗУ к системной шине	вход	1
14		З/С	Запись/считывание	Вход/ выход	0

3.2 Постоянное запоминающее устройство К541РТ2

Микросхемы программируемых ПЗУ по принципу пост­роения и функционирования аналогичны масочным ПЗУ, но имеют существенное отличие в том, что допускают программи­рование на месте своего применения пользователем. Операция программирования заключается в разрушении (пережигании) части плавких перемычек на поверхности кристалла импульсами тока амплитудой 30 ... 50 мА. Технические средства для выпол­нения этой операции достаточно просты и могут быть построены самим пользователем. Это обстоятельство в сочетании с низкой стоимостью и доступностью микросхем ППЗУ обусловило их широкое распространение в радиолюбительской практике. На рисунке 14 представлена цоколевка БИС ПЗУ К541РТ2.

Рисунок 14 — Цоколевка ПЗУ К541РТ2

В данном курсовом проекте рассматривается применение микросхемы ПЗУ К541РТ2.

Таблица 9 — Описание выводов БИС ПЗУ К541РТ2

Номера выводов	Обозначение		Назначение выводов	Тип сигн.	Сос-тояние
	Англ.	Рус.
1	2	3	4	5	6
17; 16; 15; 14; 13; 11; 10; 9	DO(7-0)	ДО(7-0)	Выходы данных	выход	0, 1, z

1	2	3	4	5	6
8; 7; 6; 5; 4; 3; 2; 1; 23; 22; 19	А(10-0)	А(10-0)	Входы данных с локальной шины МП	вход	0, 1, z
18	CS (3-1)	ЦС(3-1)	Выбор микросхем, L-уровень сигнала подключения ОЗУ к системной шине	вход	0
20	UCC	UCC	Напряжение питания (+5 В)	вход	0
10	OV	ОБЩ	Напряжение питания (0 В)	вход	1

Микросхемы ПЗУ серии К541 выполнены по тех­нологии ИИЛ. Матрица до программирования, т. е. в исходном состоянии, содержит однородный массив проводящих перемычек, соеди­няющих строки и столбцы во всех точках их пересечений. Пере­мычки устанавливают из поликристаллического кремния. Перемычка в матрице вы­полняет роль ЭП. Наличие перемычки кодируют логической 1, если усилитель считывания является повторителем, и логическим 0, если усилитель считывания — инвертор. Сле­довательно, микросхема ПЗУ в исходном состоянии перед программированием в зависимости от характеристики выходного усилителя может иметь заполнение матрицы либо логическим 0, либо логической 1.

Программирование микросхемы, матрица которой в исходном состоянии заполнена 0, заключается в пережигании перемычек в тех ЭП, где должны храниться 1. Если матрица в исходном со­стоянии заполнена 1, то пережигают перемычки в ЭП, где долж­ны храниться 0.

Микросхемы ПЗУ потребляют боль­шую мощность от источника питания. Поэтому представляется целесообразным использовать их свойство работать в режиме импульсного питания, когда питание на микросхему подают только при обращении к ней для считывания информации. Особенности применения микросхем ПЗУ в этом режиме состоят; в следующем: во-первых, на управляющие входы должны быть поданы уровни, разрешающие доступ к микросхеме: если не­обходим 0, то данный вывод соединяют с общим выводом, если 1, то с шиной через резистор с сопротивлением 1 кОм; в этом случае функции сигнала выбора микросхемы выполняет импульс напряжения питания Ucc; во-вторых, для обеспечения1 режима импульсного питания применяют транзисторные ключи, на переходах которых падает часть напряжений, поэтому напря­жение, подаваемое к внешним ключам, должно быть выбрано с учетом требования иметь на выводе питания микросхемы номинальное напряжение 5 В; в-третьих, из-за инерционности процессов коммутации цепи питания время выборки адреса микро­схемы увеличивается в 2—3 раза.

При использовании импульсного режима питания среднее значение потребляемого тока и, следовательно, уровень потреб­ляемой мощности существенно уменьшаются.

3.3 Подключение ОЗУ и ПЗУ к системной шине

Подключение БИС ОЗУ КР134РУ6 и БИС ПЗУ КР541РТ2 к магистралям зависит от их разрядности, а для оперативной памяти - от ее типа. В микропроцессорной системе удобнее всего использовать восьмиразрядные запоминающие устройства. Подключение статических ОЗУ осуществляется аналогично ПЗУ. Объем памяти определяется количеством используемых БИС. При большом их количестве в схемы ЗУ вводиться буферирование линий данных и адреса.

Схема подключение ОЗУ и ПЗУ к магистралям показа на рисунке 15.

Рисунок 15 - Подключение ОЗУ и ПЗУ к магистралям

4 РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ ПРЕРЫВАНИЙ, ВВОДА/ВЫВОДА. ВЫБОР ТАЙМЕРА.