Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра ІВТ
Розрахункова робота №1
з курсу:
«Мікропроцесори в ІВТ»
на тему:
“Модуль запам’ятовуючого пристрою
для МП і8085”
Зміст.
Завдання.
Вибір елементів.
Оперативна пам’ять.
Постійний запам’ятовуючий пристрій.
Дешифратор.
Регістр.
Конденсатори.
Розрахунок споживаної потужності.
Опис роботи пристрою.
Розподіл адресного простору.
1. Завдання.
Створити запам’ятовуючий пристрій з 16-и розрядною шиною адрес і 8-и розрядною шиною даних. Об’єм оперативної пам’яті – 16k, базова адреса якої 0000H, і постійна пам’ять об’ємом 8k, базова адреса 8000H.
2. Вибір елементів.
2.1 Оперативна пам’ять (RAM).
Нам необхідно вибрати 8-розрядну оперативну пам’ять об’ємом 16к. Вибираємо мікросхему W24129A (рис 1), яка має об’єм 16к, живиться від напруги 5B, потужність споживання 400 мВт.
Рис. 1 Мікросхема W24129A
Таблиця 1.1 Призначення виводів мікросхеми W24129A
А0 – А13
Address input
I/O1 – I/O8
Data Inputs/Outputs
СS
Chip Select Input
WE
Write Enable Input
OE
Output Enable Input
Таблиця 1.2 Таблиця істинності для мікросхеми W24129A
CS
OE
WE
MODE
I/O1 – I/O8
H
X
X
Not selected
High Z
L
H
H
Output Disable
High Z
L
L
H
Read
Data Out
L
X
L
Write
Data In
2.2 Постійний запам’ятовуючий пристрій (ROM).
Необхідно вибрати 8-розрядний ПЗП об’ємом 8к. Ми вибираємо мікросхему М2764(рис 2), яка має об’єм пам’яті 8к, 12 адресних входів та 8 виходів даних. Дана мікросхема є поширеною і недорогою, напруга живлення 5В, потужність споживання 525 мВт.
Рис. 2 Мікросхема М2764
Таблиця 2.1 Призначення виводів мікросхеми М2764
10...3
25,24,21,23,2
А0...А7
А8,А9,А10,A11,A12
Адресні входи
11…19
O0 – O7
Виходи даних
22
OE(G)
Дозвіл виводу даних
20
CE(E)
Вибір мікросхеми
27
PGM(P)
Дозвіл програмування
1
Vpp
Напруга програмування
28
Vcc
Напруга живлення
14
Vss
GND(спільний)
Таблиця 2.2 Таблиця істинності для М2764
Режим роботи
CE
OE
PGM
Vpp
Q0 - Q7
Читання
0
0
X
X
Вивід даних
Програмування
0
X
0
Vpp
Ввід даних
Верифікація
0
0
1
Vpp
Вивід даних
Заборона програмування
0
X
X
Vpp
Z-стан
Зняти вибір
X
1
X
X
Z-стан
Резервний ТТЛ
1
X
X
X
Z-стан
Резервний КМОП
Vcc
X
X
X
Z-стан
2.3 Дешифратор.
Для забезпечення дешифрування 3-х адресних ліній використовуємо мікросхему дешифратора 74LS138(К555ИД7). Це двійковий дешифратор 3х8.
Рис. 3. Мікросхема 74LS138
Таблиця 3. Таблиця істинності для мікросхеми 74LS138
Входи
Виходи
G1
G2A
G2B
A
B
C
Y0
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
Y6
Y7
X
X
1
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
X
1
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
0
X
X
X
X
X
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
0
0
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
2.4 Регістр
Для виділення адресних ліній А0 – А7 із шини, використовуємо регістр 74LS373(К555ИР22).
Рис. 4. Мікросхема 74LS373
Таблиця 4. Таблиця істинності для 74LS373.
Входи
Виходи
LE
OE
D
Q
1
0
1
1
1
0
0
0
0
0
Х
Q0
X
1
Х
Z
2.5 Конденсатори
Щоб скомпенсувати імпульси струму, викликані переключенням між станами мікросхем, необхідно в безпосередній близкості від мікросхеми встановлювати конденсатор. Оскільки нам потрібен конденсатор з ємністю не менше як 0.1 мкФ, а також з низькою собівартістю, то ми використаємо керамічний конденсатор, а саме К10-17В-0.1мкФ. Цей конденсатор характеризується малим внутрішнім опором та малою внутрішньою індуктивністю, опір ізоляції при 20 ˚С перевищує 10 ГОм, добротність на частотах порядку 1 МГц становить 700...800.
3. Розрахунок споживаної потужності.
Обраховуємо споживану потужність для всіх мікросхем використаних у роботі.
Мікросхеми W24129A і М2764 мають споживану потужність 400мВт і 525 мВт відповідно.
Знаходимо потужність споживання для дешифратора 74LS138:
Вираховуємо потужність споживання для регістра 74LS373:
Потужність мікросхеми К155ЛИ1:
Загальна потужність споживання модуля запам’ятовуючого пристрою становитиме:
4. Опис роботи пристрою.
Для виділення адресних ліній А0 – А7 із шини, використовуємо регістр 74LS373(К555ИР22). Для цього на його адресні входи подаємо сигнали AD0 – AD7, а на виході отримуємо – А0 – А7.
Для того, щоб керувати роботою над ПЗП і ОЗП встановлено дешифратор, на його адресні вході подаємо сигнали А13 - А15, а на входи дозволу роботи подаємо – IO/M, щоб обирати чи працюємо з даними чи з пам’яттю. На одному виході отримаємо сигнал для роботи з ПЗП, а на іншому для – ОЗП.
Далі ці сигнали ПЗП і ОЗП подаємо на входи CE(вибір мікросхеми) мікросхем ПЗП і ОЗП відповідно.
На мікросхему М2764 подаємо сигнал RD для читання даних в пам’яті, а на W24129A – WR для запису даних у пам’ять.
5. Розподіл адресного простору.