kursovik (Разработка блока динамического ОЗУ с мультиплексором кода адреса), страница 2

По входам и выходу микросхема К565РУ3Г совместима с ТТЛ микросхемами, что означает соответствие их входных и выходных сигналов ТТЛ уровням.

Микросхемы динамических ОЗУ работают в следующих режимах: записи, считывания, считывания-модификация-записи, страничной записи, страничного считывания, регенерации.

Для обращения к микросхеме для записи и считывания информации необходимо подать (приложение 3 а) код адреса строк А0-А7 одновременно с ним или с некотой (не рекомендуется)

задержкой сигнал RAS, затем с нормированной задержкой на время удержания адреса строк относительно сигнала RAS должен быть подан код адреса столбцов и через время и через время установления tус а CAS-сигнал CAS.

К моменту подачи кода адреса столбцов на вход DI подводят записываемый бит информации, который сигналом W/R при наличии CAS=0 фиксируется на входном триггере-защелке. Сигнал записи W/R может быть подан уровнем или импульсом. В последнем случае он должен иметь длительность не менее определенного параметром WR значения. Если сигнал записи подан уровнем, то фиксацию DI триггером-защелкой производит отрицательный перепад сигнала CAS (при наличии RAS=0). По окончании записи должна быть выдержана пауза RAS, равная интервалу между сигналами RAS, для восстановления состояния внутренних цепей микросхемы.

В аналогичном порядке должны быть поданы адресные и управляющие сигналы при считывании информации (приложение 3 б). Сигнал W/R=1 может быть подан импульсом или уровнем. Время появления выходного сигнала можно отсчитывать от момента поступления сигналов адреса tва либо сигналов управления, время выборки сигнала RAS t В RAS , время выборки сигнала CAS t В CAS. Более информативным является параметр t В CAS , т.к. информацию выводит из микросхемы сигнал CAS при наличии сигнала W/R=1.

Из приложения 5 б следует: t В RAS=t В CAS+t УС RAS CAS.

Для оценки быстродействия микросхемы памяти в расчет принимают время цикла записи (считывания) t Ц ЗП, t Ц СЧ. Другие временные параметры необходимы для обеспечения бессбойного функционирования микросхем в составе эл. аппаратуры.

Динамические параметры микросхемы К565РУ3Г (нс)

t Ц ЗП (СЧ)	370	t УС CAS RAS	65	 CAS **	80
t Ц СЧ-М-ЗП *	420	t У А RAS	25	 В CAS	135
t Ц ЗП (СЧ) **	225	t УС CAS A	10	T РЕГ , мс	2
 RAS	200	t У А CAS	55
 RAS	120	 WR	55
 CAS	135	t У DI CAS	55

*Время цикла в режиме (считывание-модификация-запись) ** В страничном режиме

Для обеспечения надежного сохранения записанной в накопителе информации реализуют режим принудительной регенерации. Регенерация информации в каждом ЭП должна осуществляться не реже чем через 2 мс.

Время, в течении которого необходимо обратиться к строке для регенерации, определяет параметр “Период регенерации” Трег.

Поскольку обращение к разным строкам происходит с различными по длительности интервалами времени, расчитывать только на автоматическую регенерацию нельзя.

Цикл регенерации состоит из m обращений к матрице, где m-число строк, путем перебора адресов строк с помощью внешнего счетчика циклов обращений. Обращение к матрице для регенерации может быть организовано по любому из режимов: записи, считывания, считывания-модификации-записи, а также по специальному режиму регенерации- сигналом RAS.

Режим работы “Считывание-модификация-запись” заключается в считывании информации с последующей записью в один и тот же ЭП. Во временных диаграммах сигналов для этого режима совмещены диаграммы для считывания (приложение 3 б) и записи (приложение 3 а) информации: при неизмененных сигналах RAS и CAS режим считывания сменяет режим записи данных по тому же адресу. Модификация режима заключается в смене сигнала считывания на сигнал записи и в подведении ко входу DI записываемой информации. Время цикла в этом режиме обращения больше чем в других.

При организации принудительной регенерации является режим регенерации сигналом RAS (приложение 3 в), при котором осуществляют перебор адресов в сопровождении стробирующего сигнала RAS при CAS=1.

В расчет времени регенерации следует принимать время цикла при выбранном режиме регенерации, умножив его на число строк. На регенерацию информации в ЭП одной строки у микросхемы К565РУ3Г в режиме “Считывание-модификация-запись” необходимо 420 нс, тогда для регенерации ЭП всех 128 строк потребуется 54 мкс, что составит 2.7% рабочего времени микросхемы. В режиме регенерации только сигналом RAS общее

время регенерации уменьшается до 47.4 мкс что состави 2.3% времени функционирования микросхемы.

m-число строк

tЗАН-время занятости

Страничные режимы записи и считывания реализуют обращением к микросхеме по адресу строки с выборкой ЭП этой строки изменение адреса стлбцов. В этих режимах значительно уменьшается время цикла записи (считывания) поскольку при неизменных сигналах RAS=0 и кода адреса строки использована часть полного цикла записи (считывания), относящаяся к адресации столбцов.

Микросхема К565РУ3Г нуждается в трех источниках питания и следует учитывать требования по порядку включения и выключения источников питания: первым включают источник –5В, а отключают последним. Это требование обусловлено тем, что напряжение –5В подается на подложку (кристалл) и если его не подключить первым, то воздействием, даже кратковременным, напряжений двух других источников с напряжением 5 и 12В может произойти в кристалле тепловой пробой. Порядок включения двух других напряжений питания может быть любым.

После подачи напряжения питания микросхема К565РУ3Г переходит в нормальный режим функционирования через восемь рабочих циклов.

2.2.Параметры микросхемы К565РУ3Г

Характеристика микросхемы К565РУ3Г

Емкость,бит -16К x 1

Время цикла записи считывания- 370нс

Напряжение питания- 5В,12В,-12В

Потребляемая мощность: в режиме хранения- 40 мВт

в режиме обращения- 460мВт

Тип корпуса- ДИП;16;7.5

Статические параметры микросхемы К565РУ3Г

I потребления динамический- 45мА I потребления статический- 4Ма

U вх низкого уровня мах 0.8B min –1B U вх высокого уровня вах 6В min 2.4B

U вых низкого уровня мах 0.4B

U вых высокого уровня min 2.4B

I вых низкого уровня мах 4мА

I вых высокого уровня мах 2мА

Выходной ток утечки мах 10мкА

Входной ток утечки мах 10мкА

Входная емкость по входам WR/RD, RAS, CAS мах 10пФ

по входам A, DI мах 6 пФ

Выходная емкость мах 10 пФ

Максимальная емкость нагрузки 100 пФ

2.3.Расчет нагрузочной способности микросхемы К565РУ3Г

Характерным для ДБИС ЗУ, изготовляемых по МДП-технологии, является высокое входное омическое сопротивление. При определении числа Q ДБИС ЗУ, нагружаемых на ТТЛ-схему, учитывается в основном емкость входов микросхемы памяти.

СМАХ- максимальная емкость нагрузки ТТЛ-схемы

СI- емкость входа ДБИС ЗУ

Т.к. для К555КП2 емкость СMAX≤150Пф, а для К565РУ3Г емкость СI≈ 6-10Пф, то Q≤15-25.

Выход К565РУ3Г имеет собственную емкость СВЫХ=10пФ и работает на емкостную нагрузку до 100пФ. Поэтому по входу можно объединить до 10 микросхем памяти.

3.1.Мультиплексоры блока динамического ОЗУ.

Мультиплексоры выполнены на схемах К555КП2.

Таблица истинности

Входы							Выход
E	SED2	SED1	DO	D1	D2	D3	D
H	X	X	X	X	X	X	L
L	L	L	L	X	X	X	L
L	L	L	H	X	X	X	H
L	L	H	X	L	X	X	L
L	L	H	X	H	X	X	H
L	H	L	X	X	L	X	L
L	H	L	X	X	H	X	H
L	L	H	X	X	X	L	L
L	L	H	X	X	X	H	H

Назначение выводов ИС К555КП2

1	Вход выбора S1	EO
2	Вход адреса A1	SED2
3	Вход X1.4	D3.0
4	Вход X1.3	D2.0
5	Вход X1.2	D1.0
6	Вход X1.1	D0.0
7	Выход Y1	D.O
8	Общий	GND
9	Выход Y2	D.1
10	Вход X2.1	D0.1
11	Вход X2.2	D1.1
12	Вход X2.3	D2.1
13	Вход X2.4	D3.1
14	Вход адреса A0	SED1
15	Вход выбора S2	E.1
16	Питание	UCC

Условное графическое обозначение ИС КП555КП2 (рис а) и функциональная схема одного элемента (рис б).