ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ РЕПРОГРАММІРУЕМ0ГО Постійний запам'ятовуючий УСТР0ЙСТВА
1. МЕТА РОБОТИ
Метою цієї роботи є дослідження особливостей функціонування
великих інтегральних схем (ВІС) репрограміруемих постійних запам'ятовуючих
пристроїв (РПЗУ) в режимі запису і зчитування інформації.
2. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛ0ЖЕНІЯ
2.1. Пристрої зберігання інформації займають значне місце в структурі
сучасних цифрових обчислювальних систем. Особливу роль при цьому грають
напівпровідникові пристрої, що запам'ятовують, призначені для побудови
внутрішньої пам'яті ЕОМ. До пристроїв даного класу відносяться оперативні
запам'ятовуючі пристрої (ОЗУ), постійні запам'ятовувальні пристрої (ПЗП),
програмовані постійні запам'ятовувальні пристрої (ППЗУ) і репрограмміруемив
постійні запам'ятовувальні пристрої (РПЗУ).
2.2. Напівпровідникові ОЗУ забезпечують запис, зберігання і зчитування
інформації, що надходить з центрального процесора або пристроїв зовнішньої пам'яті
ЕОМ. Вони характеризуються високою швидкодією, однак при відключенні живлення
інформація, записана в 0ЗУ даного типу, стирається.
П3У призначені для тривалого зберігання інформації багаторазового
використання (константи, таблиці даних, стандартні програми і т.д.).
Запис інформації в ПЗУ виробляється в процесі їх виготовлення. ПЗУ
функціонують тільки в режимі зчитування і зберігає інформацію при відключенні
харчування.
На відміну від ПЗУ програмовані ПЗП дозволяють користувачу робити
одноразову запис (програмування) інформації по кожному адресою. Основним
режимом роботи ППЗУ також є режим зчитування інформації.
Досліджувані в даній роботі РПЗУ зберігають інформацію при відключенні
джерел живлення, а також допускають можливість її багаторазового перезапису
електричними сигналами безпосередньо самим користувачем, що має
принципове значення при налагодженні тих чи інших систем. На відміну від ОЗУ
швидкодія цих пристроїв у режимі запису інформації значно нижче, ніж в
режимі зчитування інформації. У зв'язку з цим можна вважати, що основним режимом
роботи РПЗУ є режим зчитування інформації.
2.3. Основними визначальними параметрами запам'ятовуючих пристроїв є
інформаційна ємність і швидкодію. В якості одиниці вимірювання
інформаційної ємності використовуються біт, що представляє собою один (будь-який)
розряд двійкового числа. Часто використовуються похідні одиниці:
байт (1 байт = 8 біт);
Кбайт (1 Кбайт = 210 байт);
Мбайт (1 Мбайт = 220 байт) та ін
Інформаційна ємність записується, як правило, у вигляді твору
Сінф = n x m, де
n - число двійкових слів;
m - розрядність слова.
Наприклад, ємність ОЗУ типу К155РУ1 становить
Сінф = 16 х 1 біт = 16 біт.
Ємність ППЗУ типу К155РЕЗ дорівнює
Сінф = 32 х 8 біт = 256 біт = 32 байти.
Така форма запису характеризує також і організацію пам'яті. Так, у наведеному
прикладі ОЗУ типу К155РУ1 містить 16 слів з розрядністю 1, а ППЗУ типу К155РЕЗ
містить 32 слова з разрядностьв 8.
Швидкодія запам'ятовуючого пристрою характеризується величиною часу
звернення. Час обігу - це інтервал часу від моменту подачі сигналу
запису або зчитування інформації до моменту завершення операції, тобто
мінімальний інтервал часу між двома послідовними сигналами звернення до
пристрої, що запам'ятовує. Цей час може становити від часток до одиниць
мікросекунд в залежності від типу пристрою.
2.4. Як приклад пристрою, що запам'ятовує розглянемо БІС РПЗУ типу
КР1601РР1 інформаційної ємністю
Сінф 1К х 4 = 4 Кбіт (1К = 210 = 1024).
Умовно-графічне позначення мікросхеми наведено на рис.1.

Рис.1
На рис.1 використані наступні позначення:
A0 е A9 - входи адреси
D0 е D3 - входи/виходи даних
CS - вибір кристала
RD - вхід сигналу зчитування
PR - вхід сигналу програмування
ER - вхід сигналу стирання
UPR-вхід напруги програмування
Режими роботи мікросхеми представлені в таблиці 1.
Таблиця 1
CSERPRRDA0еA9UPRD1/0Режім
0XXXXXRoffХраненіе
1010X-33е-31 BXОбщее стирання
1000A-/ /-XІзбірательное стирання
1100A-/ /-D1Запісь даних
1111A-33е5 BD0Счітиваніе

2.4.1. В режимі зберігання на вхід З подається логічний "0", при цьому незалежно
від характеру сигналів на інших керуючих та адресних входах на виходах даних
встановлюється високоомній стан (Roff).
2.4.2. При подачі CS = 1, ER = 0, PR = 1 і RD = 0 відбувається стирання інформації
у всіх комірках пам'яті мікросхеми, що відповідає для даної мікросхеми
встановлення всіх осередків в стан логічної "1".
2.4.3. При подачі сигналів CS = 1, ER = RD = 0 відбувається виборче стирання
інформації лише за однією адресою А, встановленому на входах AО е А9.
2.4.4. Для програмування РПЗУ на вхід подається сигнали СS = 1 і PR = 0. При
цьому забезпечується запис по заданому адресою А інформації, що надійшла на
входи DО е D3.
2.4.5. Для зчитування інформації за адресою А на вхід мікросхеми подаються сигнали
СS = RD = 1. Зчитує інформацію надходить на виходи D0 е Dз мікросхеми.
2.4.6. У режимі стирання і програмування на вхід UPR подається підвищений
напруга -33 е -31 В. У режимі зчитування це напруга може мати будь-яке
значення в інтервалі від -33 В до 5 В.
3. ОПИС ОБ'ЄКТА ТА ЗАСОБІВ ДОСЛІДЖЕННЯ
Функціональна схема досліджуваного пристрою представлена на рис.2.
3.1. Досліджувана мікросхема пристрою, що запам'ятовує ДД2 являє собою РПЗУ
з електричним стиранням інформації типу КР1601РР1, розглянуте вище.
3.2. Для завдання коду адреси РП3У використовуються десять кнопок з фіксацією SA7 е
SA16. Віджатою станом кнопки відповідає сигнал логічного "0", натискання
станом - сигнал логічної "1" (при цьому загоряється відповідний
світлодіод).
3.3. Дані для запису в РПЗУ формуються за допомогою генератора пачки імпульсів і
лічильника СТ (ДД1). Число імпульсів задається за допомогою чотирьох кнопок з
фіксацією на блоці К32 під написом "Програматор СІ". Генератор запускається
шляхом натискання кнопок по черзі "Устан.О" і "Пуск". Число імпульсів
підраховується лічильником, зібраному на мікросхемі типу К155ІЕ5, і в двійковому
коді через шинний формувач ВД подається на вхід даних РПЗУ. При
необхідності лічильник СТ може бути обнулений за допомогою кнопки SA6.
3.4. Шинний формувач ДДЗ виконує функцію комутатора, що забезпечує
задану пересилання чотирирозрядний слів даних. З цією метою в мікросхемі ДДЗ
передбачено три різні групи входів/виходів.
3.4.1. Входи D1 призначені для отримання даних від зовнішніх пристроїв (наприклад,
лічильника імпульсів) і пересилання їх в РП3У.
3.4.2. Виходи D0 призначені для передачі прочитуються даних на блок індикації
БИ2.
3.4.3. Висновки D1/0 є входи чи виходи мікросхеми в залежності
від напрямку передачі даних.
3.4.4. При подачі на керуючий вхід шинного формувача Е сигналу
логічного "0" дані з входів D1 подаються на виходи D 1/0. При подачі на вхід
Е сигналу логічної "1" дані з входів D 1/0 передаються на вихід DО.
3.5. Блок формування імпульсів керування являє собою пристрій,
формує сигнал управління роботою РПЗУ.
3.5.1. У режимі "0бщее стирання" БФИ формує на вході ER РПЗУ сигнал
логічного "0". Сигнал формується за допомогою кнопки SА1 на блоці К32 шляхом
переведення її в натисканні стан і назад.
3.5.2. У режимі "Виборче стирання" БФИ формує на входах ЕР і РР РПЗУ
сигнали логічного "0". Сигнали формуються за допомогою кнопки SА2 шляхом перекладу
її в натисканні стан і назад.
3.5.3. У режимі "Запис інформації" БФИ формує сигнали логічного "0" на
вході PR РПЗУ і на вході Е шинного формувача. Сигнали формуються за допомогою
кнопки SАЗ шляхом перекладу ЕЕВ натискання стан і назад. Зазначені сигнали
формуються за умови, що одна з кнопок SА1 або SA2 знаходиться в віджатим
стані.
3.5.4. У режимі "Зчитування інформації" БФИ формує сигнал логічної "1" на
вході RD РПЗУ і на вході Е шинного формувача. Сигнали формуються за допомогою
кнопки SА4 шляхом переведення її в натисканні стан і назад. Зчитування
інформації проводиться з комірки пам'яті з заданим адресою А. Після зчитування
дані через шинний формувач надходять на блок індикації БИ2.
3.6. Блок індикації БІ1, расположенньй зліва на передній панелі блоку К32,
реєструє число, що знаходиться в лічильнику Ст2 (ДД1). Число представляється в
десяткового формі за допомогою двох семисегментний індикаторів (третього і
четвертого). Кнопка "IO _ 2", розташована під індикатором, повинна знаходитися
в віджатим стані.
Блок індикації БИ2, розташований на панелі праворуч, реєструє дані,
зчитується з РПЗУ. Інформація на блоці індикації може бути представлена як в
двійковій, так і в десяткового формі,
3.7. Вищевказаний ряд живлять напруг, необхідний для функціонування
досліджуваного пристрою, формується за допомогою блоків пи-

Рис.2
танія стенду. Для подання необхідних напруг відповідні кнопки живлення
повинні знаходитися в натиснутому стані, що супроводжується світінням індикаторів
"5", "15", "-15", "-30".