Популярные цифровые микросхемы, страница 53

Микросхема К800РЕ149 (рис. 4.32) — постоянное запоминающее устройство однократного программирования. Основа ПЗУ вЂ” матрица ячеек однократного программирования с организацией 32Х32=1024 бита, При считывании на четырех выходах ПЗУ ОΠ— (3! появляется параллельное слово — байт на 4 бита. Как при программировании (т. е. при записи единицы в ячейку), так и при считывании данных, записанных в ПЗУ, исвользуются восемь адресных входов АΠ— А7. Входы АΠ— А4 связаны с матрицей через внутренний дешифратор, имеющий 32 выходных провода. По линиям адресации Аб — А7 переключаются состояния сразу четырех мультиплексоров М1)ХΠ— М1)ХЗ и после выходных буферных каскадов, которые могут работать на нагрузку 30 Ом, появляется считываемый байт.

Выходные буферные каскады имеют вход выбора кристалла С$, Он необходим Н Н Н Н Н Н Н В Н Н В Н Н Н В В Н В Н Н Н В Н В Н В В Н Н В В В В Н Н Н В Н' Н В В Н В Н В Н В В В В Н Н В В Н В В В В Н В В В В А А+В А+В 1 АВ В АВ+ АВ А+В АВ АВ+ АВ В А+В 0 АВ АВ А А А+ (АВ) А+ (АВ) А+А (А+В)+О (А + В) + (АВ) А+В А+ (А+ В) (А+В)+О А —  — 1 (А+ В+ АВ А+ (А+В) — ! (АВ) — 1 А — ! А — 1 Н50030170 Ь„„1, и, Рп Рр 1рг 01 00 РР7-РРР- 050000101 .007 РР2 РРР РР4 Р05 РМ 7)07 РРВ РР10 050000110 РРР Л500001'10 Рис.

3.31. Схема ускоренного переноса СУП К500ИП179: а — структура; б — цококевке; е — присоецииекке СУП к АЛУ В цифровых системах на основе этих ПЗУ строятся схемы управ. ления-контроллеры, узлы хранения микропрограмм и алгоритмов. В ПЗУ удобно записывать стандартные коды и последовательности, а также цифровые эквиваленты сложных стандартных аналоговых сигналов 1иапример, телевизиовяых). Микросхема КЗООРЕ149 нмеет максимальное время доступа к давным 20 нс прн удельной мощности потребления 0,56 мВт/бит. По каждому адресу входное сопротивление составляет 50 иОм н определяется сопротивлением утечки. На рнс, 3.34, о дана упрощенная эквивалентная структура запомн- 326 при конструировании ПЗУ большой емкости из нескольких КЗООРВ149. Тогда требуемая часть блока памяти (кристалл, точнее микросхема) выбирается напряжением низкого уровня на его входе С8.

На рис, 3.33,а показан выходной сигнал О„ выбранный импульсом адресации А . На рис. З.ЗЗ,б приведена аналогичная диаграмма выбора выхода Я по входу СЗ. л'5аорк(тн Ггп пка ~~и плй (гуоп) яр у яп и! ЯЗ Ял ЯФ я! яг яу яа яз Уаюл Я'Я Я5 Яб яу б) ар ау аг аЗ а) Рис. 3,32. Программируемое ПЗУ К500РЕ!49: а — структуркаа схема; б — цоколевка , Х зул и а„ Рис, З.ЗЗ. Импульсные диаграммы выбора по входам А„(а) н СБ (6) 327 иающей матрицы: 32 провода по горизонтали и четыре группы по восемь проводов по вертикали.

Программирование точки пересечения шин получается пережиганием избыточным током нихромовой перемычки между ними (аналогично плавкому предохранителто). На рис. 3.34,а показано, что кодом Лб — А7 все мультиплексоры М()ХΠ— М()ХЗ выбрали четыре первых провода. Если адресом ЛΠ— Л4 выбрать горизонтальный провод !, то точек пересечения окажется 4. Для того чтобы записать единицу только на перекрестне !п, в данном ПЗУ через буфер О, при программировании требуется пропустить фор. сирующий ток программирования 1,ре (зто третья перемсннаи программирования).

На .рис. 3.34,б изображена схема программирования по трем переменным. Если через цепи управления выбора слова и пережигания пере- 32 пробора рлт Дб (бхоАг Да-44) Кг Рис. 3.34. Структура программируеыой матрицы: а — эквиеелентвея схеме выборе перемычки пережигаивя; б — схема протекавия таков прогреммпроввиия мычки (УВС и ПП) выбрать (т. е.

открыть) траизисторы первой строки НТ11, НТ12, НТ13, ..., а с помощью схемы УПП (упрзвленве прожигавием йеремычки) открыть транзистор НТ5 и подать открывающее смешение иа транзистор НТ4, то через резисторкую перемычку первой строки и первой колонки гп пойдет ток пережигания перемычки 1, . Когда гы в схеме рис, 3.34,б присутствует, на выходе буфериого элемента НТ!, НТ2 имеется напряжение низкого логического уровня (база НТ1 зазсмлепа через выбраниую адресным кодом перемычку гы). Если го пережечь, НТ1 (эмиттерный повторитель) даст иа выходе Яе напряжение высокого уровня (единицу), поскольку иа базе НТ1 окажется высокий потенциал от источника Пи „кт. Для программирования микросхема специальных выводов ие имеет.

328 Пережигание выбранной перемычки произойдет, если на выводы питания 11 .чк~ и 1)ж кз и на выход Я, будет подана последовательность импульсов определенной формы. На рис. 3.35,а показана схема подклю. чения импульсных источников питания. Напряжение программирования, форсирующее Пвяе, подключается через 31 к выводу 1)ч,ькь тем самым создается условие отпирания ЧТ4 (см, рис. 3.34, б). Напряжение проверки 1),г, необходимо для контроля пережигания перемычки. Если в момент подачи 1)„р, на выходе Я, окажется напряжение не высокого, а низкого уровня, программирование не состоялось, Таким образом, суммарное напряжение программирования 1),р дает мощный импульс тока пережигания перемычки 1вю форсирующий ток программирования 1ьре (см, рис. 3.34,6), также обеспечивает проверку пережигания, ларе и„аз а) да ел да аирегаа праагрга Ппгй и„ Рнс.

3.35. Схема подключения импульсных источников питания для программирования 1а) и диаграмма импульсов программирования гб) На рис. 3.35,б показана врел~енная диаграмма импульсов програм. мировання. Исходное состояние ПЗУ вЂ” записаны все иулн. Для записи 1 подадим код адреса и повысим напряжение на выводе питания 1),,к, дв уровня Б р- — 6,4Ф0,4 В (см. второй график рис.

3.35,б). По истечении зашя«ного интервала времени 1, подадим через делитель напряжение («ьаф — — 1)„р+!«арз — -6,4+5,6=12(ш0,5) В на адресный вход Л, (по которому требуется записать !). Напряжение Сире должно иметь пологий нараста«ощий фронт 1«л=0,1...! мкс; длительность импульса программирования 1,р должно быть 100...!25 мкс. Сила тока в импульсе программирования 1вр=150Ф25 мА.

Одним таким импульсом программируется по выбранному адресу один бит, Для программирования других таких точек пересечения проводов матрицы (пусть — трех), распо. ложенных по этому адресу (см рис. 3.35, а), следует подать три импульса (ИΠ— И2) напряжения программирования () з. Для проверни программирования по заданному адресу необходимо уменьшить напря«кен««е иа выводах ()а.чк«и ()а.чкз до уровня Сорэ — — 5,6ФО,! В (высокий « уровень проверяющего напряжения). На всех запрограммированных выходах ОΠ— ОЗ должны быть напряжения высокого уровня. Достаточно время проверки 1,э,— — 1 мкс.

Затем следует сменить адрес (А!) и провести программирование очередной области памяти по вышеизложенной последовательности. По окончании программирования всей микросхемы следует проверить его результаты, подав на выводы Овод«н ()вэкз пониженное проверяющее напряжение Пв,=4,8ФО,! В. На входы АΠ— Л7 следует подать о циклическую последовательность адресов. Адресные выходные логические напряжения А, для схемы рис. 3,35, а должны находиться на уровнях (()па+0,8В) и (()арв 0,5В)ФО,ЗВ. Форсирующий ток программирования!дав=2...3 мА при !)чрф=6,4ш0,4 В. Выходное напряжение порога сигналк для запрограммированного ПЗУ составляет (г, — 1,3 В.

Микросхема К500РЕ!49 потребляет ток питания уччт=150 мА. 3.5. КОМБИНЛТОРНЫЕ МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ К1500 Субнаносекуядные цифровые микросхемы серии К1500 отлнча. ются большой мощностью потребления Рвы=250...750 мВт. Такие микросхемы размещаются поэтому в корпусах, имеющих не только большое число выводов, но и способных отводить от кристалла мощности на уровне 1 Вт. Конструктивных исполнений таких малагабарнтнык корпусов, как правнло, несколько. Например, для микросхем серии МЕСЬ 100000 приняты два корпуса; пластмассовый 1«1Р (два ряда выводов) и плоский керамический БЕ!М (планарное расположение выводов). На рис. 3.36 показано взаимное соответствие нумерации выводов для таких корпусов.

Следует отметить, что все времеинйе параметры микросхемы в корпусе ЗИМ лучше примерно на 0,2 нс. Нумерация выводов для микросхем серии К1500, размещенных в керамическом корпусе с влаиарно расположенными выводами (шаг 1,25 мм), соответствует корпусу (рис. 3.36, а). В дальнейших параграфах на функциональных схемах дана нумерация выводов для микросхем в корпусе (рис. 3.36, а). Поскольку в обоих'корпусах располагаются одинаковые полупроводниковые кристаллы, нетрудно при необходимости по рис. 3.36, з установить взаимное соответствие нумерации выводов двух вариантов упаковки ЭСЛ номера выводов корпуса ЯЫМ даны в скобках), Микросхемы серий 500 и К1500 с одинаковыми названиями имеют принципиально различные структурные схемы (в отличие от микросхем ТТД н КМОП).

330 719ю У(25222125 йр (э) (5! 09 (1! В 75! 17ушх7(5! 15 (ап07) В (и) (12! (15! (17! (15) В! (г) 11) (24) (27) (22) (27)-аээу йа) (15! (м) (77) (75) 2 ~4ех7 5 акант 7 5 У 75 и 72 2Э 25 22 21 25 2 Па 7 12-2(,ээ 4 ж 15 а 75 7Ф В 7 дф15,7712 Ц Я1 'а.л22 17) а) Рис. 3.36. Корпуса серии МЕСЕ100к7 о — пэеетмесеоиый О!Р; б — плоский ЗЫМ; е — иэеимиое еоотиететепе нумеРа- ции иыподоэ этих корпуеое (и екобкек — дпп плоского корпуса) Вход В Н В Н В Н Н В 331 Микросхема К!500ЛМ102 (рис. 3.37,а) содержит пять элементов ИЛИ)ЙЛИ.

Каждый элемент имеет два входа А, В и два выхода 73, Я. Кроме того, все пять элементов имеют общий вывод разрешения по входу Е1. Логические состояния входов и выходов этой микросхемы сведены в табл. 3,21. Средняя потребляемая иорпусом мощность— 248 мВт, ток потребления 1., находится в пределах 38...80 мА, наи- большее время задержки (от входа Е1 до выхода Я) пе превышает 1,95 нс. Время 1ех,р,,р дпя остальных сигналов не более 0,95 нс.

Микросхема К1500ЛП107 (рис. 3.37,б) состоит иэ пяти двухвходо- вых элементов исключающее ИЛИ. Каждый элемент имеет три внешних выхода; 73 и Я н ввутренний, сигнал с которого АЩВ поступает иа пятивходовый элемент ИЛИ. Выход его Яб дает сигнал сравнения. В табл. 3.22 показана сводка данных для операции исключающее ИЛИ А7ВВ в каждом из пяти каналов. Видно, что на выходе Я сигвал имеет визкий уровень, Таблица 3.21, если А=В (оба уровня вапряжевия ннэкне Состояния одного канала Н нлн высокие В). Во второй части табл. из микросхемы 3.22 показаны также логические состояния К!500ЛМ102 на выходе ИЛИ. На выходе Яб уровень низкий будет только в случае, если все вход- Выход ные сигналы равны (А1=В1, А2=В2,..о А5=85).

Средняя потребляемая К!500ЛН107 мощность составляет 280 мВт, ток потребления 1пот находится в пределах 46...96 мА, среднее время задержки распространения равно 0,95 нс, однако сигнал на выходе (26 может появиться с задержкой 1,25...2,75 не. Н)5555М 752 5755577ЛЛП 07 55 777 О 0" пз вг 77!па гг ппх. 7п п57 757 з77 750 а) 7775557777771 Н755577577Р 775 7И5 аг ЛЛ5 К75 аз 072 70пр) Р;пз 7мпз 77ппхг и пл1 777 77пппз а7 аз 6) г) Рис. 3.37. Варианты минросхем ИЛИ из серии К!3007 л — мннросхема ИЛИ7ЙЛИ ЛМ102; б — микросхема исключающее ИЛИ ЛП107; а — микросхема или с разветвлением лп!!2; а — дифференцнальнын приемник сигналов с линии ПППБ Та блиц а 3.22(а). Операция исключающее ИЛИ в микросхеме К1500ЛП107 Табл.