Особенности построения блоков памяти

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОТКРЫТЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Воронежский Филиал

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО СХЕМОТЕХНИКЕ

на тему: “Разработка блока памяти микропроцессорной системы”

ВОРОНЕЖ

СОДЕРЖАНИЕ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА............................................................................... 3

1. Задание на курсовое проектирование................................................................ 3

2. Особенности построения блоков памяти........................................................... 4

3. Описание принципов работы разрабатываемых блоков.................................. 6

3.1. Разработка электрических схем блоков ПЗУ и ОЗУ.................................. 6

3.2. Разработка селектора адреса....................................................................... 8

3.3. Временная диаграмма работы БП.............................................................. 9

4. Расчет электрических параметров блока памяти............................................ 10

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ......................................................................................... 12

1. Функциональная схема блока памяти.............................................................. 12

Литература............................................................................................................ 14

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА.

Задание на курсовое проектирование

Разработать блок памяти микропроцессорной системы,

где: объём ПЗУ составляет 20К*8 и строится на микросхемах К556РТ20
объём ОЗУ составляет 10К*8 и строится на микросхемах К132РУ9А
серия микросхем используемых в качестве дешифраторов,
буферов шин и т.д. – 1554

Режимы работы блока памяти определяются внешними управляющими сигналами MEMWR, MEMRD.

Особенности построения блоков памяти

Компактная микроэлектронная “память” широко приме­няется в современной электронной аппаратуре самого различно­го назначения. В ЭВМ па­мять определяют как функциональную часть, предназна­ченную для записи, хранения и выдачи команд и обрабатывае­мых данных. Комплекс технических средств, реализующих функ­цию памяти, называют запоминающим устройством (ЗУ).

Для обеспечения работы процессора (микропроцессора) необ­ходимы программа, т. е. последовательность команд, и данные, над которыми процессор производит предписываемые командами операции. Команды и данные поступают в основную память ЭВМ через устройство ввода, на выходе которого они получают циф­ровую форму представления, т. е. форму кодовых комбинаций О и 1. Основная память, как правило, состоит из ЗУ двух видов — оперативного (ОЗУ) и постоянного (ПЗУ).

Оперативное ЗУ предназначено для хранения переменной информации, оно допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с дан­ными. Это значит, что процессор может выбрать (режим считы­вания) из ОЗУ код команды и данные и после обработки по­местить в ОЗУ (режим записи) полученный результат. Причем возможно размещение в ОЗУ новых данных на местах прежних, которые в этом случае перестают существовать. Таким образом, ОЗУ может работать в режимах записи, считывания и хранения информации.

Постоянное ЗУ содержит информацию, которая не должна изменяться в ходе выполнения процессором программы. Такую информацию составляют стандартные подпрограммы, табличные данные, коды физических констант и постоянных коэффициентов и т. п. Эта информация заносится в ПЗУ предварительно, и в ходе работы процессора может только считываться. Таким образом ПЗУ работает в режимах хранения и считывания.

Функциональные возможности ОЗУ шире, чем ПЗУ: ОЗУ может работать в качестве ПЗУ, т. е. в режиме многократного считывания однократно записанной информации, а ПЗУ в ка­честве ОЗУ использовано быть не может, так как не позволяет в процессе работы изменить, занесенную в него информацию. В свою очередь, ПЗУ обладает преимуществом перед ОЗУ в свойстве сохранять информацию при сбоях и отключении пита­ния. Это свойство получило название энергонезависимость. Опе­ративное ЗУ является энергозависимым, так как информация, записанная в ОЗУ, утрачивается при сбоях питания.

Для микросхем памяти, выпускаемых отечественной промыш­ленностью, характерны широкая номенклатура типов, значитель­ное, разнообразие вариантов конструктивно-технологического исполнения, большой диапазон функциональных характеристик и значений электрических параметров, существенные различия в режимах работы и в областях применения.

Микросхемы памяти изготавливают по полупроводниковой технологии на основе кремния с высокой степенью интеграции компонентов на кристалле, что определяет их принадлежность к большим интегральным схемам (БИС). Конструктивно БИС 'памяти представляет собой полупроводниковый кристалл с площадью в несколько десятков квадратных миллиметров, заклю­ченный в корпус.

Микросхемы памяти для построения блока памяти микропроцессорной системы выбирают, исходя из следую­щих данных: требуемая информационная емкость и организация памяти, быстродействие (время цикла обращения для записи или считывания), тип магистрали (интерфейса), характеристики ли­ний магистрали (нагрузочная способность по току и емкости, требования к устройствам ввода-вывода подключаемых узлов и др.), требования к энергопотреблению, необходимость обеспече­ния энергонезависимости, условия эксплуатации, конструктивные требования.