- •В.М. Комаров
- •Рыбинск
- •Содержание
- •Указатель сокращений
- •Введение
- •1. Организация микропроцессорных систем
- •1.1. Типовая структура микропроцессорных систем
- •1.2. Структура и принцип действия микроЭвм
- •1.3. Организация устройств микроЭвм
- •1.3.1. Организация процессора
- •Операционный блок
- •Управляющий блок
- •1.3.2. Организация памяти
- •1.3.3. Организация интерфейса
- •Методы обмена данными
- •Синхронный обмен
- •Асинхронный обмен
- •Обмен по прерыванию
- •Обмен в режиме прямого доступа в память
- •2. Элементная база микроэвм
- •2.1. Состав элементов для построения микроЭвм
- •2.2. Однокристальные микропроцессоры к1810вм86/к1810вм88
- •2.2.1. Аппаратный интерфейс
- •2.2.2. Функциональный смысл внешних сигналов
- •2.2.3. Структура и принцип действия
- •2.2.4. Временные диаграммы функционирования
- •2.3. Генератор тактовых импульсов к1810гф84
- •2.4. Шинные буферы к1810ва86
- •2.5. Элементы памяти
- •2.5.1. Элементы постоянной памяти
- •2.5.2. Микросхемы энергонезависимой памяти фирмы Atmel
- •Общие сведения
- •Микросхемы памяти группы eeprom
- •Микросхемы памяти группы Parallel eeprom
- •Микросхемы памяти группы Flash Memory
- •2.5.3. Элементы оперативной памяти
- •2.6. Порты ввода/вывода
- •2.6.1. Порт ввода/вывода к1810ир82
- •2.6.2. Порт ввода/вывода к589ир12
- •2.6.3.Программируемый параллельный интерфейс кр580вв55а
- •Режим 0
- •Режим 1
- •Режим 2
- •3. Проектирование микропроцессорных систем
- •3.1. Представление системы как объекта проектирования
- •3.2. Основные этапы проектирования
- •3.3. Разработка архитектуры системы
- •3.4. Проектирование программных средств
- •3.4.1. Этапы жизненного цикла программы
- •3.4.2. Точная постановка задачи и формулировка требований к программе
- •Постановка задачи ввода данных в озу
- •3.4.3 Проектирование программы
- •Декомпозиция общей задачи
Микросхемы памяти группы Flash Memory
Микросхемы этой группы выпускаются в составе семейств АТ29, АТ49 и представляют собой репрограммируемое ПЗУ с электрическим стиранием и записью информации.
ИМС различных типов семейства АТ29 имеют информационную емкость 32 к 8, 64 к 8, 128 к 8, 256 к 8, 512 к 8, 64 к 16, а ИМС семейства АТ49 – 128 к 8, 256 к 8, 512 к 8, 1 м 8, 128 к 16, 256 к 16, 512 к 16.
ИМС группы Flash Memory по своему принципу действия аналогичны ИМС группы Parallel EEPROM. Основным отличием является наличие в ИМС Flash Memory блоков индивидуально защищаемых от записи и стирания. В ИМС семейства АТ29 имеется два таких блока (в начале и конце адресного пространства), а в ИМС семейства АТ49 – один блок (в начале адресного пространства).
Размер индивидуально защищаемых блоков составляет для семейства АТ29 – 8 к 8, 16 к 8, а для семейства АТ49 – 8 к 8, 16 к 8, 8 к 16.
В микросхемах некоторых типов семейства АТ49 кроме блока памяти, защищаемого от записи и стирания, имеются еще два блока такой же емкости, индивидуально защищаемых от стирания. Эти блоки расположены в адресном пространстве последовательно друг за другом и сразу же после блока, индивидуально защищаемого от записи и стирания.
Операции над всеми блоками, индивидуально защищаемыми от записи и стирания или только от стирания, могут выполняться над каждым блоком отдельно и независимо от других блоков. Управление блоками осуществляется также путем записи последовательностей управляющих байтов по соответствующим управляющим адресам.
ИМС группы Flash Memory применяются тогда, когда при выключенном напряжении питания необходимо хранить информацию, обновляемую с различной частотой. При этом индивидуально защищаемые блоки используются для хранения информации, которая обновляется достаточно редко (например, системной программы работы МПС), а остальная область – для хранения более часто обновляемой информации (например, данных или технологической программы управления каким-либо оборудованием).
Более полная информация об ИМС этого типа приведена в [7].
ИМС группы Serial EEPROM при проектировании МПС практически не применяются и поэтому здесь не рассматриваются. Полная информация об ИМС этого типа приведена в [7].
2.5.3. Элементы оперативной памяти
В зависимости от требуемого объема ОЗУ для его построения используются различные ИМС ОЗУ статического типа серии К537: К537РУ8, К537РУ10 и К537РУ17.
Условное графическое обозначение этих микросхем на электрических схемах приведено на рис. 2.10.
Функциональное назначение их выводов имеет следующий вид:
DI/DO7DI/DO0 входы/выходы данных;
A12A0 входы адреса;
входы выборки кристалла;
вход разрешения выхода;
/R сигнал записи/считывания.
Основные технические параметры этих ИМС приведены в табл. 2.8.
Функционирование ИМС К537РУ8 отражается табл. 2.9, К537РУ10 табл. 2.10, К537РУ17 табл. 2.11.
Рис. 2.10. Условное графическое обозначение ОЗУ статического типа:
а) К537РУ8; б) К537РУ10; в) К537РУ17
Таблица 2.8
Технические параметры ИМС ОЗУ
Параметр |
К537РУ8 |
К537РУ10 |
К537РУ17 |
Организация накопителя, байт бит |
2048 8 |
2048 8 |
8192 8 |
Быстродействие (время выборки адреса),нс |
220 |
220 |
200 |
Выходной ток, мА низкого уровня высокого уровня |
1,6 0,1 |
4 2 |
3,2 2 |
Более полная информация об ИМС для построения ОЗУ приведена в [4,5].
Таблица 2.9
Таблица истинности ИМС К537РУ8
|
|
/R |
A10A0 |
DI/DO7 DI/DO0 |
Режим работы |
0 |
0 |
0 |
A |
Входные данные |
Запись |
0 |
0 |
1 |
A |
Выходные данные |
Считывание |
0 |
1 |
X |
X |
Z |
Хранение |
1 |
0 |
X |
X |
Z |
Хранение |
1 |
1 |
X |
X |
Z |
Хранение |
Таблица 2.10
Таблица истинности ИМС К537РУ10
|
|
/R |
A10A0 |
DI/DO7 DI/DO0 |
Режим работы |
1 |
X |
X |
X |
Z |
Хранение |
0 |
X |
0 |
A |
Входные данные |
Запись |
0 |
0 |
1 |
A |
Выходные данные |
Считывание |
0 |
1 |
1 |
A |
Z |
Отключение выходов |
Таблица 2.11
Таблица истинности ИМС К537РУ17
|
CS2 |
|
/R |
A12A0 |
DI/DO7 DI/DO0 |
Режим работы |
0 |
0 |
X |
X |
X |
Z |
Хранение |
0 |
1 |
X |
0 |
A |
Входные данные |
Запись |
0 |
1 |
0 |
1 |
A |
Выходные данные |
Считывание |
0 |
1 |
1 |
1 |
X |
Z |
Отключение выходов |
1 |
0 |
X |
X |
X |
Z |
Хранение |
1 |
1 |
X |
X |
X |
Z |
Хранение |