Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Таймер программатора запускает также схему временной развертки, которая обеспечивает основной токовый импульс программатора. Эта схема состоит из двух ждущих мультивнбраторов, первый нз которых обеспечивает задержку на 10 мкс, а второй формирует токовый импульс. Второй ждущий мультивнбратор запускается задним фронтом импульса первого ждущего мультивибратора. Амплитуда токового импульса повышается до необходивюго уровни по напряжению и через вывод ля 18 подается на РППЗУ 2708.
Выходы ОЗУ связаны с выходами РППЗУ, так что величины данных, хранящиеся в ОЗУ, в процессе адресации автоматически передаются в РППЗУ. После регистрации требуемого числа циклов счетчик циклов вырабатывает импульс, который сбрасывает триггер цикла в нуль. Для управления входами программатора и С5/Я7Е-выходами РППЗУ требуются импульсы„амплитуды которых отличаются от стандартных ТТЛ-уровней напряжения. Схемы, пригодные для реализации такого интерфейса, показаны на рис. 2.39 — 2А1. В частности, схема, показанная на рнс.
2.39, обеспечивает автоматнческую выборку СППЗУ с помощью сигналов СЗ(Ц1' ~ЖЕ(Н), а схема, показанная на рис. 2.40, обеспечивает запись н считывание. Обе зти схемы позволяют проверить, правильно лн запрограммировано РППЗУ после окончания работы программатора. Схема с тремя выходными уровнями предназначена для осуществления постоянной связи с РППЗУ в системе, а схема с двумя уровнями переключения предназначена для работы с автономным программатором. Программирование РППЗУ можно упростить с помощью микроЭВМ, снабженной программой, которая обеспечивает адресацию, ввод данных и формирование нмпульса тока.
Адресуемый регистр с большим числом байтов, связанный с шиной данных микроЭВМ, запоминает в своевременно изменяет все данные, необходимые для программирования в течение цикла. Адресный регнстр, который подходит для решения этой задачи,— это, например, микросхема 1п1е1 8255А. Глава 2 При программировании РППЗУ с помощью микроЭВМ также требуются указанные выше интерфейсные схемы (рис. 2.39— 241).
Программисты применяют этот же метод, записывая исходную программу, которая содержит ошибки, в ОЗУ, после чего осушествляется поиск ошибок и в программе производятся необходимые исправления. При использовании только ППЗУ и Р1П1ЗУ (без микроЭВМ) проделать такую операцию в один прием не удается. По этой причине при оценке качества программ рекомендуется применять ППЗУ/ОЗУ-имитатор, т. е. автономное СОЗУ, которое через плоский кабель с О//.-разъемом на 24 вывода связывается с ППЗУ-гнездом на плате микроЭВМ. ОЗУ имеет собственный источник питания, выполненный в виде так называемой батарейной приставки, т, е.
устройства, которое кроме обычного сетевого выпрямителя содержит также батарею или аккумулятор, автоматически включающнеся после выключения сетевого напряжения. Имитатор также снабжен кнопочным переключателем, который осуществляет запись в ПЗУ/ОЗУ-имитатор. В нормальном режиме записи микроЭВМ доступа к имитатору не имеет. Однако с помощью команды на запись, которая поступает с панели управления, соответствую!цее слово можно изменить, если одновременно будет нажата и кнопка переключателя. В указаннон! выше ОЗУ имеется йУЕ!Л)-шина, по которой с помощью переключателя производится отсоединение микроЭВМ.
Если кнопка переключателя не нажата, то на %Е(/.)-выход будет постоянно подаваться напряжение Н-уровня. На рис. '2.42 показано сильно увеличенное изображение кристалла РППЗУ 2708. 2.!О. ЭППЗУ и энергонезависимое ОЗУ Как мы видели выше, в РППЗУ МОП-транзистор имеет два затвора, один нз которых «подвешен». При подаче высокого положительного напряжения на верхний затвор проводящего транзистора электроны инжектируются в пространство, расположенное между верхним затвором и каналом проводимости, и затем захватываются нижним «подвешенным» затвором.
В электрически программируемом ПЗУ (ЭППЗУ) происходит примерно то же самое, за исключением того, что «подвешенныуг» (плавающий) затвор заменен здесь слоем ингрида кремния (МТ/уо-структура' ). В структуре с таким слоем нитрнда электроны можно вернуть в канал проводимости, подавая на верхний затвор обратное напряжение.
о Ме!я! — Тмсй Ы!!Вс!е — о!!!соп — кремнненяя МОП-структуря с изоляцией ингридам кремния. †Пр. нерее. 12 ~ 242 Фочиграфии РП!13У .и~из 27РХ фирмы 1иИ1 448 Глаеа 2 Соединение е ииигину дееннегпд гпагдора гаеегниний) Спгл»линие . нпгепнд Леопид МО, Рис. 2АЗ. Структура ЭППЗУ. СУ ги л! / и' и №!а! — !г!!г!де — Ол!де — депп!сепг)вс!ог — структура металл — иитрид — оксид — полупроводник !МНОП).
— Прим, верее. Рнс. 2А4. Структура энергонезависимого ОЗУ фирмы ьОЗ-АТЕо (ГΠ— плаваюгдиа затвор). ( Современные ячейки ЭППЗУ имеют структуру затвора, которая показана на рис. 2.43. Слой ЯЮв имеет в середине выемку, где его толщина уменьшена до 20 А для того, чтобы обеспечить заполнение и стирание ячеек, сохраняя при этом все полезные свойства л4Ф05-структуры' >. В энергонезависимом ПЗУ, принцип действия которого аналогичен СППЗУ, ячейка имеет тройной затвор, один из элементов которого «подвешен» (см. рис. 2.44). Подавая положительное напряжение на оба крайних затвора, можно записать данные, при этом «подвешенный» затвор становится отрицательным и пороговое напряжение й40П-транзистора увеличивается. Для того чтобы записать вместо единицы нуль (т.
е. стереть единицу), применяется схема, показанная на рнс. 2.45. Здесь Запамилагаи«ие устройства (ЗУ) 149 затвор д2 заземлен. Если теперь на д1 будет подано высокое напряжение, то возникнет деление напряжения в отношении 9:1. Это приводит к появлению между п1 и «подвешенным» затвором напряжении, достаточного для того, чтобы электроны приобрели энергию, кото- ьгеае рая позволяет нм пройти сквозь оксидный слой на затвор д1 Как запись, так и стирание данных производятся с помощью серии импульсов программатора, что по аналогии с СППЗУ позволяет ограничнть рассеиваемую мо- Рнс. 245.
стирание информации в зиергопе. щнос гь. зависимом ОЗУ (С1» н Сзг — емкости, кото- В энергонезависимом Рые образуют затворы К1 и я2 по отноше- нию к плаваюпгему затвору гСг; Сто — ем- ф рм 8~8 Е~ кость, образованная плаваюпгнм затвором используется режим удер- отиоснтельно подложки) . жання данных, т. е. обеспечивается возможность длительного хранения данных. Для ЭППЗУ такой режим менее выгоден. Стирание данных в обоих типах ЗУ осуществляется без всяких побочных эффектов. 2.11.
РП ПЗУ и ЭП ПЗУ по состоянию иа 1982 г. РППЗУ типа 2708 со временем приобрело «последователей» в виде РППЗУ типа 2716 (2К8-16К), 2732 (4К8-32К) и 2764 (8К8-64К). Эти РППЗУ питаются от источника напряжения +5 В. Кроме этого, в новых моделях применяется существенно упрощенная процедура программирования.
Для новых РППЗУ можно программировать целый байт без применения циклической операции, как зто требовалось для РППЗУ типа 2708. Время программирования одного адреса занимает 50 мс, что приводит к полному времени программирования РППЗУ на 2К8 бит, равному 100 с. В случае РППЗУ типа 2716 и 2732 адресные биты кодируются как АО. А1...А7, а выходные биты — как 00, 01...07. Выборка кристалла производится сигналом СБ(«).
Вывод, на который поступает сигнал «программирование», комбинируется с сигналом «понижение мощности». В режиме с пониженной мощностью энергопотребление снижается в 4 раза по сравнению с активным режимом считывания, поэтому соответствующий вывод обозначен через РП/РОМ'>. В процессе и Ротгег «уотгп/Ргоягапг. Понижение мощности/программирование,— «трии. иерее. 150 Глони 2 Выбор режима РППЗУ типа 2716 ршрсм ((в) сзи.) ао) Вм»олм (Р— и, )2 — )7) и (т() Режи»Пса«на» (А(В) Х Чтение Отсутствие вы- борки Понижение мощности Про; рамми- рованкс +5 В « 1-'(62) П (Рй -( 5ВВ П, «Подве- щепные» 1),(П) — 1), (1!) ()((1.) — в«и«~в П((П) + 25 В 1.)((!.) Проверка программы Влокнровка программы ц(п) и((Н) «Подвеп)онные» П~ (1.) Х = не существенно Рис. 2.46.
бгункпиоиальнаи таблица применений ЭППЗУ типа 27!6. 2.12. ППЗУ в качестве ПЛМ Изболее подробного анализа ППЗУ следует, что этот элемент состоит по существу из строки функций И, закодированных в двоичном коде, и строки функций ИЛИ, которые пользователь может запрограммировать по своему усмотрению. Отсюда очевидно, что эту схему мо)кпо применять непосредственно для преобразования из двоичного кода в другие коды. По этой причине область применения ППЗУ оказывается гораздо шире области применения простого ЗУ.
В последующих разделах мы рассмотрим некоторые применения ППЗУ более подробно. 'ППЗУ могут заменять большую часть обычных логических схем и поэтому имеют высокую экономическую эффективность. Большим преимуществом является то, что ППЗУ определенного ') Н(нЬ-Рег!огп)апсс МОЗ- — высоконачественные МОПцрсхомы.— Прим. перев.
программирования новых СППЗУ напряжение (7рр повышается с +5 до +25 В, Для РППЗУ типа 2716 применяется функциональная таблица, которая показана на рис. 2.46. Время доступа для РППЗУ типа 2716 и 2732 равно 450 нс, однако для 2732Л и 2764 оно составляет 250 нс. РППЗУ типа 2732А и 2764 изготавливаются по технологии СППЗУ четвертого поколения, т. е. НМО5-ЕВ, разработанной фирмой 1п1е1. РППЗУ' типа 2716 совместимо с ЗППЗУ типа 2816 (энергонезависимым ЗУ), которое программируется вЭВМ и входит в ее состав.
777 77 77 7 Запоминающие устройство ГЗУ) типа можно стандартизовать, чтобы ограничить число типов используемых схем. Применяя адекватные методы программирования, можно приспособить ППЗУ для самых разных целей. Такой подход является альтернативой технологии заказных ИС, когда по заказу клиента фирма-изготовитель интегрирует па одном кристалле цифровые схемы с определенными характеристиками. Применение ППЗУ оказывается более выгодным за счет снижения цены и уменьшения времени изготовлениятребуемой логической микросхемы, потому что при изготовлении заказных ИС требуется определенный подготовительный период, в течение которого пробные экземпляры ИС доводятся до уровня массового производства.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
