Дослідження роботи РПЗУ

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 4.

ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ РЕПРОГРАММИРУЕМ0ГО ПОСТОЯННОГО.

ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТР0ЙСТВА.

1. МЕТА РАБОТЫ.

Метою справжньої роботи є підставою дослідження особливостей функціонування великих інтегральних схем (БІС) репрограмируемых постійних запам’ятовувальних пристроїв (РПЗУ) як запису і зчитування информации.

2. ОСНОВНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛ0ЖЕНИЯ.

2.1. Устрою зберігання інформації посідають величезне місце у структурі сучасних цифрових обчислювальних систем. Особливу роль у своїй грають напівпровідникові запам’ятовуючі пристрої, призначені для побудови внутрішньої пам’яті ЕОМ. До пристроям даного класу ставляться оперативні запам’ятовуючі пристрої (ОЗУ), постійні запам’ятовуючі устрою (ПЗУ), программируемые постійні запам’ятовуючі пристрої (ППЗУ) і репрограммируемыв постійні запам’ятовуючі пристрої (РПЗУ).

2.2. Напівпровідникові ОЗУ забезпечують запис, збереження і зчитування інформації, що надходить з центрального процесора чи пристроїв зовнішньої пам’яті ЕОМ. Вони характеризуються високим швидкодією, однак за відключенні харчування інформація, записаний у 0ЗУ такого типу, стирается.

П3У призначені для тривалого зберігання інформації багаторазового використання (константи, таблиці даних, стандартні програми розвитку й т.д.). Запис інформацією ПЗУ виробляється у процесі їх виготовлення. ПЗУ функціонують лише у режимі зчитування і зберігає інформацію при відключенні питания.

На відміну від ПЗУ программируемые ПЗУ дозволяють користувачеві виробляти однократную запис (програмування) інформації з кожному адресою. Основним режимом роботи ППЗУ є також режим зчитування информации.

Досліджувані у «справжній роботі РПЗУ зберігають інформацію при відключенні джерел харчування, і навіть припускають можливість її многократной перезапису електричними сигналами безпосередньо самим користувачем, що є принципове значення при налагодженні тих чи інших систем. На відміну від ОЗУ швидкодія цих пристроїв як записи інформації значно нижчі від, ніж у режимі зчитування інформації. У зв’язку з цим вважатимуться, основним режимом роботи РПЗУ є режим зчитування информации.

2.3. Основними визначальними параметрами запам’ятовувальних пристроїв є інформаційна ємність і швидкодія. Як одиниці виміру інформаційної ємності використовуються біт, являє собою один (будь-який) розряд двоичного числа. Часто використовуються похідні одиниці: байт (1 байт = 8 біт);

Кбайт (1 Кбайт = 210 байт);

Мбайт (1 Мбайт = 220 байт) і др.

Інформаційна ємність записується, зазвичай, як произведения.

Синф = n x m, де n — число двійкових слів; m — розрядність слова.

Наприклад, ємність ОЗУ типу К155РУ1 составляет.

Синф = 16×1 біт = 16 бит.

Ємність ППЗУ типу К155РЕЗ равна.

Синф = 32×8 біт = 256 біт = 32 байта.

Така форма записи характеризує ще й організацію пам’яті. Так було в наведеному прикладі ОЗУ типу К155РУ1 містить 16 слів з розрядністю 1, а ППЗУ типу К155РЕЗ містить 32 слова з разрядностьв 8.

Швидкодія запоминающего устрою характеризується величиною часу звернення. Час звернення — це інтервал часу від часу подачі сигналу записи чи зчитування інформації досі завершення операції, тобто. мінімальний інтервал часу між двома послідовними сигналами звернення до запоминающему влаштуванню. Це час їх може становити від часткою до одиниць мікросекунд залежно від типу устройства.

2.4. Як приклад запоминающего устрою розглянемо БІС РПЗУ типу КР1601РР1 інформаційної емкостью.

Синф 1К x 4 = 4 Кбит (1К = 210 =1024).

Условно-графическое позначення мікросхеми наведено на рис. 1.

[pic].

Рис. 1.

На мал.1 використані такі обозначения:

A0 (A9 — входи адреси D0 (D3 — входи / виходи даних CS — вибір кристала RD — вхід сигналу зчитування PR — вхід сигналу програмування ER — вхід сигналу стирання UPRвхід напруги программирования.

Режими роботи мікросхеми представлені у таблиці 1.

Таблица 1 |CS |ER |PR |RD |A0(A9 |UPR |D1/0 |Режим | |0 |X |X |X |X |X |Roff |Збереження | |1 |0 |1 |0 |X |-33(-31 |X |Загальне стирання | | | | | | |B | | | |1 |0 |0 |0 |A |—//— |X |Виборче стирання| |1 |1 |0 |0 |A |—//— |D1 |Запис даних | |1 |1 |1 |1 |A |-33(5 B |D0 |Зчитування |.

2.4.1. У режимі зберігання на вхід З подається логічний «0 », у своїй незалежно від характеру сигналів інших управляючих і адресних входах на виходах даних встановлюється высокоомное стан (Roff).

2.4.2. При подачі CS = 1, ER = 0, PR = 1 і RD = 0 відбувається стирання інформації в всіх осередках пам’яті мікросхеми, що він відповідає для даної мікросхеми встановлення всіх осередків у стан логічного «1 » .

2.4.3. При подачі сигналів CS = 1, ER = RD = 0 відбувається виборче стирання інформації тільки з одного адресою А, встановленому на входах AО (А9 .

2.4.4. Для програмування РПЗУ на вхід подається сигнали СS = 1 і PR = 0. У цьому забезпечується запис по заданому адресою, А інформації, що надійшла на входи DО (D3.

2.4.5. Для зчитування інформації з адресою На вхід мікросхеми подаються сигнали СS = RD = 1. Считываемая інформація надходить на виходи D0 (DЗ микросхемы.

2.4.6. У режимі стирання і програмуванням на вхід UPR подається підвищену напруга -33 (-31 У. У режимі зчитування ця плавна напруга може мати будь-яке значення в інтервалі від -33 У до 5 В.

3. ОПИС ОБ'ЄКТИ ТА ПРИМНОЖЕННЯ КОШТІВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Функціональна схема досліджуваного устрою представлена на рис. 2.

3.1. Досліджувана мікросхема запоминающего устрою ДД2 представляє собою РПЗУ з електричним стиранням інформації типу КР1601РР1, розглянуте выше.

3.2. Для завдання коду адреси РП3У використовуються десять кнопок з фіксацією SA7 (SA16. Отжатому стану кнопки відповідає сигнал логічного «0 », нажатому стану — сигнал логічного «1 «(у своїй загоряється відповідний світлодіод).

3.3. Дані для запис у РПЗУ формуються з допомогою генератора пачки імпульсів і лічильника СП (ДД1). Кількість імпульсів задається з допомогою чотирьох кнопок з фіксацією на блоці К32 під написом «Программатор СІ «. Генератор запускається шляхом натискання по черзі кнопок «Устан.О «і «Пуск ». Кількість імпульсів підраховується лічильником, складеному на мікросхемі типу К155ИЕ5, й у двоичном коді через шинний формирователь ВД подається на вхід даних РПЗУ. За необхідності лічильник СП то, можливо обнулен з допомогою кнопки SA6.

3.4. Шинний формирователь ДДЗ виконує функцію комутатори, забезпечує задану пересилку четырехразрядных слів даних. З цього метою мікросхемі ДДЗ передбачені три різні групи входів / выходов.

3.4.1. Входи D1 призначені прийому даних від зовнішніх пристроїв (наприклад, лічильника імпульсів) і пересилки в РП3У.

3.4.2. Виходи D0 призначені передачі зчитувальних даних на блок індикації БИ2.

3.4.3. Висновки D1/0 є входи чи виходи мікросхеми в залежність від напрями передачі данных.

3.4.4. При подачі на управляючий вхід шинного формирователя Є сигналу логічного «0 «дані з входів D1 подаються на виходи D 1/0. При подачі на вхід Є сигналу логічного «1 «дані з входів D 1/0 передаються для виходу DО.

3.5. Блок формування імпульсів управління є пристрій, яке формує сигнал управління роботою РПЗУ.

3.5.1. У режимі «0бщее стирання «БФИ формує на вході ER РПЗУ сигнал логічного «0 ». Сигнал формується з допомогою кнопки SА1 на блоці К32 шляхом перекладу їх у нажатое стан і обратно.

3.5.2. У режимі «Виборче стирання «БФИ формує на входах ЕР і РР РПЗУ сигнали логічного «0 ». Сигнали формуються з допомогою кнопки SА2 шляхом перекладу їх у нажатое стан і обратно.

3.5.3. У режимі «Запис інформації «БФИ формує сигнали логічного «0 «на вході PR РПЗУ і вході Є шинного формирователя. Сигнали формуються з допомогою кнопки SАЗ шляхом перекладу їх у нажатое стан і назад. Зазначені сигнали формуються за умови, що з кнопок SА1 чи SA2 перебуває у отжатом состоянии.

3.5.4. У режимі «Зчитування інформації «БФИ формує сигнал логічного «1 «на вході RD РПЗУ і вході Є шинного формирователя. Сигнали формуються з допомогою кнопки SА4 шляхом перекладу їх у нажатое стан і навпаки. Зчитування інформації робиться з осередки пам’яті з заданим адресою А. Після зчитування дані через шинний формирователь надходять на блок індикації БИ2.

3.6. Блок індикації БИ1, расположенньй зліва на передній панелі блоку К32, реєструє число, що у лічильнику СТ2 (ДД1). Кількість представляється в десяткової формі з допомогою двох семисегментных індикаторів (третього і четвертого). Кнопко «IO |_ 2», розташована під індикатором, повинна перебувати у отжатом состоянии.

Блок індикації БИ2, розташований на панелі справа, реєструє дані, зчитувальні з РПЗУ. Інформація на блоці індикації то, можливо представлена як і двоичной, і у десяткової форме,.

3.7. Вищезазначений ряд що живлять напруг, необхідний функціонування досліджуваного устрою, формується з допомогою блоків пи;

[pic].

Рис. 2 танія стенда. Для подачі необхідних напруг відповідні кнопки харчування має перебувати в нажатом стані, що супроводжується світінням індикаторів «+5 », «+15 », «-15 », «-30 » .

4. ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РАБОТЫ.

Для дослідження режимів роботи РПЗУ підготувати вихідну інформацію як блоку даних в двоичном коді і занести ці дані в таблицю (табл. 2). Значення даних в десятковому коді попередньо узгодити з преподавателем.

4.1. Досліджувати роботу РПЗУ як загального стирання информации.

4.1.1. Виконати операції, вказаних у п. 3.5.1. з урахуванням п. 2.4., і провести загальне стирання інформацією РПЗУ.

4.1.2. Провести зчитування інформації з РПЗУ по 8 послідовно розташованим адресами, починаючи з адреси, А = 1. Результати вимірів занести в таблицю (табл. 2). Зробити висновки на роботу РПЗУ у цьому режиме.

4.2. Досліджувати роботу РПЗУ як записи информации.

4.2.1. Виконати операції, вказаних у п. 3.5.3., і започаткувати запис вихідних даних із 8 послідовно розташованим адресами, починаючи про адреси, А 1 відповідно до табл.2.

Таблица 2 |№ п/п |Адреса |Вихідні |Загальне |Запис |Избир. |Загальне | | | |дані |стир. | |стир. |стир. | |1 |0001 | | | | | | |2 |0010 | | | | | | |3 |0011 | | | | | | |4 |0100 | | | | | | |5 |0101 | | | | | | |6 |0110 | | | | | | |7 |0111 | | | | | | |8 |1000 | | | | | |.

4.2.2. Виконати операції, вказаних у п. 4.1.2., і започаткувати зчитування записаній в РПЗУ інформації. Результати вимірів занести в таблицю (табл. 2). Провести порівняння результатів запису із вихідної информацией.

4.3. Досліджувати роботу РПЗУ як виборчого стирания.

4.3.1. Виконати операції, вказаних у п. 3.5.2. для перших 4-х адрес, починаючи з адреси, А = 1, провівши виборче стирання інформації за зазначеними адресам.

4.3.2. Провести зчитування всього блоки з 8-місячного даних. Результати зчитування занести в таблицю (табл. 2). Зробити висновки на роботу РПЗУ в режимі виборчого стирання информации.

4.4. Провести загальне стирання інформацією РПЗУ, та був повторне зчитування вихідного блоку даних, починаючи з адреси, А = 1. Переконайтеся, що інформація в заданому масиві відповідає вихідному станові й існувати РПЗУ підготовлена для повторному программированию.

5. ЗМІСТ ОТЧЕТА.

1. Назва і чітку мету роботи. 2. До основних рис досліджуваного РПЗУ. 3. Функціональна схема досліджуваного устрою. 4. Таблиця по п. 4 і деякі висновки на роботу РПЗУ.

6. КОНТРОЛЬНІ ВОПРОСЫ.

1. Дайте визначення основних видів запам’ятовувальних пристроїв. 2. Назвіть відмінні риси ОЗУ, ПЗУ, ППЗУ і РПЗУ. 3. Наведіть основні параметри запам’ятовувальних пристроїв і одиниці їх виміру. 4. Поясніть основні режими роботи РПЗУ.

7. СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛИТЕРАТУРЫ Щеголева Л. И., Давидов А. Ф. Основи обчислювальної техніки і програмування. — М.: Энергоиздат, 1981.

| | | |1. Мета роботи |1 | |2. Основні теоретичні становища |1 | |3. Опис об'єкту і коштів дослідження |3 | |4. Порядок виконання роботи |6 | |5. Зміст звіту |7 | |6. Контрольні питання |7 | |7. Список використаної літератури |7 | | | |.