Микропроцессорная система КР580 (стр. 3 из 4)
| Номер вывода | Обозначение | Назначение |
 1-8 | DIO—DI7 | Входы регистра |
| 9 | ОЕ | Разрешение выхода |
| 10 | GND | Общий |
| 11 | CTD | Строб |
| 19—12 | DOO-D07 | Выходы регистра |
| 20 | Ucc | +5 В |
Электрические параметры РЕГИСТРА:
1. Uпит (напряжение питания) - 5 В
2. Выходное напряжение питания низкого уровня ( Uвых низ ур ): < 0.45 В
3. Выходное напряжение питания высокого уровня ( Uвых выс ур ): > 2.4 В
4. tзадер (Время задержки распространения информационного сигнала на выходе относительно информационного сигнала на входе < 30 нс
Рисунок 11- Интегральное исполнение ИМС КР580ИР82.
1.1.6 Оперативное запоминающее устройство КР537РУ8.Микросхема представляет собой оперативное запоминающее устройство емкостью 16К
Вывод
Ус чт.
Ввод
Ус зап.
Дешифратор адреса столбцов.
Рисунок 12- Организация ИМС ОЗУ.
Оперативные ЗУ предназначены для хранения переменной информации и имеют практически одинаковое быстродействие при считывании и записи. По способу хранения информации ОЗУ делятся на два основных типа: статические и динамические. Статические запоминающие элементы могут хранить информацию сколь угодно долго, пока подается электропитание. Динамические запоминающие элементы, напротив, способны хранить информацию только непродолжительное время. Поэтому для хранения информации её нужно периодически обновлять, или, другими словами регенерировать. Для обоих типов оперативных ЗУ существует множество различных схем. Их разнообразие отражает не
только множество технологий (ТТЛ, n-МОП, КМОП, ЭСЛ и т.д.) и конструкций, но ещё и разнообразие требований, предъявляемым к модулям памяти в отношении быстродействия,
емкости, плотности упаковки элементов и потребляемой мощности.
Статические ЗУ с произвольной выборкой (Random Access Memory) строятся на триггерах с непосредственными связями, которые могут неограниченно долго хранить информацию при включенном питании. Эти ОЗУ очень просты в эксплуатации, обладают высокой помехоустойчивостью, не требуют дорогих и сложных схем обслуживания, благодаря чему достигается умеренная стоимость всей системы памяти. При интегральной реализации статических ОЗУ используются два вида запоминающих матриц: накопители повышенного быстродействия (время цикла менее 100 нс) без схем дешифрации со средней степенью интеграции в БИС (до 256 бит); накопители среднего быстродействия (время цикла 300-1000 нс) с повышенной информационной ёмкостью
Рисунок 13- словарная организация БИС ОЗУ.
от 256 до 16384 бит со схемами дешифрации.Статические ОЗУ в зависимости от принципа построения накопителя имеют словарную или матричную организацию. При словарной организации ОЗУ обращение производится одновременно к запоминающим элементам нескольких разрядов, соответствующих некоторой части слова или всего слова. Основными достоинствами ОЗУ со словарной организацией является простота базовой ячейки, и минимальное число шин управления, необходимых для реализации накопителя. Важное значение имеет также и то обстоятельство, что при словарной
организации матрицы БИС в виде m одноразрядных слов удается обеспечить минимальную мощность рассеяния в режиме записи и считывания.
Обобщенная структура БИС со словарной организацией матрицы приведена на рисунке 13. Код адреса n-разрядного слова подается на адресный дешифратор, который выбирает нужное слово. Адресный усилитель возбуждает соответствующую словарную шину и слово, код которого поступает на входные разрядные шины, записывается в выбранную строку матрицы согласно коду адреса. Аналогично, с помощью разрядных усилителей производится считывание выбранного слова в выходной регистр.
При матричной организации БИС возможно обращение к любому ЗЭ накопителя независимо от других элементов, расположенных на той же БИС. Микросхемы с матричной организацией называют также ОЗУ с разрядной организацией или с двукоординатной выборкой.
Обобщенная структурная схема БИС ОЗУ с матричной организацией приведена на рисунке 14. Код адреса ячейки поступает на адресные дешифраторы, которые выбирают в накопителе нужную строку и столбец. Выборка ячейки происходит по принципу
совпадения сигналов возбуждения соответствующих шин по двум координатам. При матричной организации ОЗУ часто используется метод выборки столбца с помощью селектора данных. Для чтения по линиям , соответствующим столбцам, содержимое всех элементов строки посылается в селектор, который выбирает бит одного столбца в соответствии с заданным адресом и выдает этот бит на выходную линию данных. Специальные схемы в запоминающем элементе осуществляют как доминированиеРисунок 14- Матричная организация БИС ОЗУ.
поступающего извне значения, так и сохранение этого значения в ЗЭ выбранной строки. При разработке ОЗУ большой ёмкости (≥16 Кбит) применяется микросхемы ОЗУ динамического типа, в которых увеличение ёмкости достигается за счет уменьшения числа элементов и как следствие уменьшение занимаемой площади. Уменьшение числа элементов происходит при использовании динамических запоминающих ячеек, в которых информация хранится в виде заряда соответствующих ёмкостей. Ток утечки обратно смещенного p-n перехода имеет значение не более 10-10 А, а ёмкость накопительного конденсатора не превышает 0,1-0,2 пФ, следовательно постоянная времени разряда конденсатора t≥1 мс. Поэтому для выдачи состояния низкого или высокого уровня сигнала на выходе БИС необходимо осуществлять периодическое восстановление информации (или её регенерацию) с периодом tREF ≤1÷2 мс.
Таким образом, главные отличия динамических устройств памяти от статических заключаются в следующем: отсутствует источник питания запоминающих ячеек; необходимы логические схемы, обеспечивающие регенерацию ячеек; обрамление требует более сложных схем; максимальная простота схемы накопителя, для обеспечения минимально занимаемой площади; меньшая потребляемая мощность.
Итак, проведя сравнительный анализ принципов работы и основных характеристик статических и динамических устройств памяти выберем ОЗУ статического типа со словарной организацией К537РУ8 условное обозначение которой и наименование выводов показаны на рисунке 15.
Данная ИМС содержит матрицу запоминающих элементов 2048*8 , представляющую собой накопитель ёмкостью 16384 бит (16 Кбит), дешифраторы адреса строк (DCK) и столбцов (DCS), блок управления СИ, адресные и выходные формирователи и разрядные усилители записи-считывания. Режим работы устанавливается с помощью сигналов CS1, CS2, W/R
Параметры микросхемы:
Организация 2К*8;
Ucc 5В;
Т цикла 200нс;
Сн 50пФ;
Свх 10пФ;
Тип корпуса 239.24-2;
Таблица 6- Истинность микросхемы KP537PУ8.  CS1vCS2 |  WR/RD |  А0…А10 |  DIO0…DIO7 |  Режим работы |
 1 | Х | X | Z | Хранение |
 0 | 0 | А | D0…D7 | Запись |
  0 | 1 | А | D0…D7 | Считывание |
Рисунок 15- Интегральное исполнение ИМС КР537РУ8.
1.1.7 Постоянное программируемое запоминающее устройство КР556РТ17.
В настоящее время разработаны и выпускаются ПЗУ нескольких типов:
- ПЗУ масочного типа;
- программируемые ПЗУ;
- электрически программируемые ПЗУ;
- электрически программируемые ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием.
Масочные ПЗУ – микросхемы, в которых информация записывается при изготовлении с фиксированным рисунком межсоединений, определяемым маской (шаблоном). В ПЗУ запоминающие элементы объединены в двухкоординатную матрицу, образованную при пересечении совокупности входных (чисел) и выходных (разрядов) информационных шин. В местах пересечений шин могут быть включены диоды, биполярные транзисторы и МОП-транзисторы. Наибольшее распространение получили ПЗУ на МОП-транзисторах ввиду технологической простоты и связанной с этим возможностью получения высокой степени интеграции, а так же малой потребляемой мощностью. Запись информации в масочное ПЗУ производится с помощью сменного заказного фотошаблона. Документом, определяющим хранимую в накопителе информацию, является карта заказа на данную микросхему. Изготовление маски довольно дорого, но с помощью одной маски можно запрограммировать любое число модулей памяти. Следовательно, масочные ПЗУ рентабельны при крупносерийном производстве.