9 Разработка схемы дешифрации памяти

Дешифратор 1. Выход «1» нужнен для получения сигнала CS1, выход «2» для получения сигнала CS2,далее аналогично. Выходы «9» по «16» в данной схеме не используются. Дешифратор согласно карте памяти будет работать только тогда, когда старшие два разряда кода адреса будут равны 00, что поддерживается логикой ИЛИ-НЕ на рисунке 9.1.

Рисунок 9.1 – Схема дешифрации

Дешифратор 2. Выходы с «1» по «8» в данной схеме не используется, выходы с «9» по «16» для получения сигналов CS13- CS20. Дешифратор согласно карте памяти будет работать только тогда, когда старший разряд кода адреса будет равен 0, что поддерживается логикой ИЛИ-НЕ.

Дешифратор 3. Выходы с «1» по «12» для получения сигналов CS21- CS32, выходы с «13» по «16» в данной схеме не используется. Дешифратор согласно карте памяти будет работать только тогда, когда два старших разряда кода адреса будут равны 01, что поддерживается логикой ИЛИ-НЕ и И.

В карте памяти присутствует 1 разряд, не участвующие в работе схемы памяти. Это разряд 16. Он присутствуют из-за того, что шина адреса имеет 16 разрядов, что является следствием из условия о начальном адресе в техническом задании. В данном случае эти разряд формирует сигнал разрешения работы дешифратора.

В результате была разработана и проанализирована схема дешифрации для синтезируемой схемы памяти.

10 Синтез схемы памяти заданного объёма

Согласно алгоритму увеличения разрядности чисел в памяти и алгоритму увеличения информационного объема при фиксированной разрядности данных составляется схема памяти состоящая из ПЗУ объемом 4К×8 на базе ИМС 512×4 и ОЗУ 24К×8 на базе ИМС информационного объема 1К ×4.

На одной плате присутствуют схемы памяти различного типа. При этом массив адресов остается непрерывным – после последнего адреса памяти одного типа (ПЗУ) следует младший адрес памяти другого типа (ОЗУ). Синтезированная схема памяти изображена на рисунке 9.1.

Рисунок 10 – Синтезирована схема памяти

Таким образом была синтезирована схема памяти заданного объёма.

11 Подбор имс памяти

Ранее был приведен анализ существующих схем памяти. Были описаны все достоинства и недостатки схем ПЗУ и ОЗУ.

В данном проекте будет использована программируемое ПЗУ. Оно будет реализовано на базе ИМС КР556РТ5. Функциональная схема этой ИМС приведена на рисунке 11.1.

Рисунок 11.1 – Функциональная схема ИМС КР556РТ5

Эта ИМС имеет 24 вывода. Среди них 1-8 входы – это адресные входы А7-А0 соответственно; 23 – адресный вход А8; 9-11, 13-17 – выходы данных; 18-21 – входы разрешения выборки, 22 – питание в режиме программирования, 24 – питание в штатном режиме.

ИМС программируемая, т. е. она поддерживает только режим считывания, а запись производится в процессе программирования. В процессе записи должно быть питание на 22 входе. Запись проводиться лишь однократно. Кроме того, в данной ИМС используются 4 входа разрешения выборки. Это специальные входы, которые разрешают считывание. Основные характеристики ИМС следующие:

• напряжение питания: 5 В;

• входной ток низкого уровня: -0,25 мА;

• входной ток высокого уровня: 40 мкА;

• напряжение низкого уровня: менее 0,5 В;

• время выборки адреса: менее 70 нс.

Схема ОЗУ состоит из 8-ми микросхем. В качестве таковых будут использоваться ИМС КР188РУ2А. УГО этой ИМС изображено на рисунке 11.3.

Рисунок 11.3 –ИМС КР188РУ2А

Назначение выводов данной ИМС следующее: 1 – вход адресный А3; 2, 15 – свободные; 3 – вход А2; 4 – вход А1; 5 – вход А0; 6 – вход данных DI; 7 – выход данных DO; 8 – общий; 9 – ражим записи/считывания; 10 – вход А7; 11 – вход А6; 12 – вход А5; 13 – вход А4; 14 – выбор кристалла; 16 – напряжение питания.

Основные параметры ИМС следующие:

• напряжение питания – 5 В;

• выходное напряжение низкого уровня – менее 0,4 В;

• выходное напряжение высокого уровня – более 4,1 В;

• время цикла считывания – менее 800 нс;

• диапазон рабочих температур: -10…+70 °С.

Дешифратор также представляет собой ИМС. Для его реализации будет использоваться микросхема IN74HC154A. Это дешифратор-демультиплексор на 16 выходов и 4 входа. На рисунке 11.4 изображено его УГО и подписаны соответствующие выводы.

Рисунок 11.4 – УГО и распиновка ИМС IN74HC154A

Особенностью данной ИМС является то, что разрешающих входа здесь два, но это не проблема, так как можно просто соединить их.

Для построения данной схемы памяти на печатной плате будут использоваться следующие микросхемы: КР556РТ5, IN74HC154A, КР188РУ2А.