Токхейм Р. - Основы цифровой электроники (1988)(ru) (775262), страница 47
Текст из файла (страница 47)
12. Если на рис. 10.3 адресные входы микросхемы установлены в состояние 1000, на вход разрешения записи подан уровень логической 1, а на вход выборки микросхемы — уровень логического О, то на выходном индикаторе вы увидите двоичную комбинацию ....... Это код, соответствующий двоичному числу 13.
При кратковременном отключении питания от микросхемы 7489 (рис. 10.3) это ОЗУ.... (потеряет всю записанную в нем информацию и его нужно будет программировать заново, сохранит код Грея в своих ячейках памяти). Пест«аниме таво»авек»иве Зетренства 10.4. Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) пзз " Аи~лггйский эквивалент термина ПЗУ-КОМ !Кеад-Оп!у МсгогтУ, т.е.
дословно «ЗУ только для считывання».-!!рнлг. перев. Недостаток ЗУПВ заключается в том, что это энергозависимые ЗУ: при отключении питания вся записанная в них информация теряется. Существуют, однако, полупроводниковые энергонезависимые ЗУ. Это ЗУ постоянного типа, которые никогда «не забывают» содержимого собственных ячеек памяти.
Примером подобных ЗУ являются так называемые постоянные заполшноюи!ие )ютройгтва (ПЗУ). Конфигурация «нулей» и «единиц» программируется в ПЗУ при изготовлении микросхем и постоянно находится в ЗУ. В запрограммированное ПЗУ нельзя занести новую информацию, а можно только многократно считывать уже записанную ".
ПЗУ могут быть организованы аналогично ЗУПВ. Например, ПЗУ на 256 бит может быть реализовано как ЗУ ~лывя ~г1 32 х 8 (32 слова по 8 разрядов каждое), а ПЗУ на !024 бит- как ЗУ 256 х 4 (256 слов по 4 разряда каждое) ПЗУ применяются .в тех случаях, когда для заданной комбинации входных сигналов нужно получать одну и ту же комбинацию выходных сигналов. Для этой цели можно было бы использовать комбинационные логические схемы на логических элементах, однако использование ПЗУ в некоторых случаях проше и дешевле. Ячейки памяти в ПЗУ, как правило, бывают негриггерного типа: это специальные элементы, которые при изготовлении ПЗУ устанавливаются в состояние логического О или логической 1.
В микроЭВМ ПЗУ обычно применяются для хранения часто используемых программ, программ начального запуска (самозагрузки) и других обших обслуживаюших системных программ. Такие про~раммы, хранимые в ПЗУ, образуют так называемое программно-аппаратное обеспечение микроЭВМ. Программы начального зооуско (гомозогрузьн) Программно-анооротноо обоснованно Выполняя с.гед!яои(нг зггг!сгггия, прггкерыне, хорошо ли иы уснонлн га годгсеггггыгэ .нигнеригя и 14. Сокрашепие «ПЗУ» используется для обозначения !5. ПЗУ нико~да «не забывают» записанную в них информацию и называются ..
ЗУ. 16. Термин .... используется для описания системных программ микроЭВМ, постоянно находяшихся в ПЗУ. Приязненно ПЗУ 10.5. Применение ПЗУ Предположим, что вам нужно сконструировать устройство, которое выдает десятичную счетную последовательность, приведенную в табл. 102: 1, 117, 22, 6, ! 14, 44, 140, ! 7, О, 14, 162, 146, 134, 64, 160, 177 и затем осушествляет возврат к 1. Эти числа будут считываться с семисегментного индикатора и лолжны появляться на нем в указанном порядке. Зная, что вам придется использовать цифровые схемы, вы, очевидно, предст.авите десятичные числа в двоично-десятичном коде, как показано в табл.
!02". Получается 16 с~рок и 7 столбцов логических «нулей» и «единиц». Правая часть табл. 10.2 представляет собой таблицу истинности. Просмотрев эту таблицу, вы увидите, что поставленную задачу довольно трудно решить с помошью логических элементов или селекторов данных и поэтому примете решение " При даоично-лссятнчном колироваиии используется 4-разрядное двоичнос ирслсгавлснис для кажлоя цифры лссячичного числа. В табл. (02 нривсдсны оурсзвнныс» лвоичиыс ирсдстаялсния дссягичных цифр (отбрасываются лсвыс нсзнвчнщис нули).
При з сом, очевидно, существенно зконолипся намять. Прггн. ларго. завом иняюваие а гп оиг пи таоттииза та.т. Задачи о счетной тинлеловазельиос1в использовать ПЗУ. Внутренняя структура выбираемого ПЗУ Должна согласовываться с таблицей истинности. В соответствии с правой час аыо табл. 10.2 (гле указан двоично- Десятичнии отсчет Сотни Десятин Единицы ! 1 Адресное входи аь Веаттнзуитптей ъ с иснолвзованием ПЗУ.
ГЛАВА 1О Винодь: 11зу Деснтичиыи отсчет Десятки Адрес слоев д Сотня Десятин единице О О В Д о 0 0 а 0 0 о о О 0 0 1 1 а а О О о о о 2 2 а ! ! о о а о о о 1 4 о ! о а о 0 ! 1 0 1 о о о а О 1 ! ! О о О а о а о о о о о о о о а о 1 1 б 2 4 б а о о 1 1 о 1 1 о о о 1 1 о о о 1 б 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 Таблица !0.3. За;тана о счетной вослелователнвоств десятичный код) требуется ПЗУ, организованное как ЗУ 16 х 7. Такое ЗУ будет содержать 16 слов для 16 строк таблицы истинности. В каждом слове будет 7 разрядов для 7 столбцов таблицы истинности.
Таким образом, потребуется ПЗУ емкостью 112 бит. ПЗУ на 1! 2 бит показано на рис. 10.4. Обратите внимание, что оно имеет 4 адресных входа для выбора одного из 16 возможных слов, находяшихся в ПЗУ. В левых столбцах табл. 103 указаны 16 различных адресов этих слов. Предположим, что на адресные входы подается двоичная комбинация 0000. Как видно из первой строки табл. 10.3, по адресу 0000 в ПЗУ хранится слово 0000001 (разряды от а до д). После дешифрации (см.
рис. 10.4) это слово считывается с цифрового индикатора как десятичная 1 (О сотен, 0 десятков, ! единица). Рассмотрим еще один пример. Подадим двоичную комбинацию 0001 на адресные входы ПЗУ на рис. 10.4. Со- 1-ласно в~арой строке табл. 10.3, по э~ому адресу хранится слово 1 00! 1! 1 (разряды от а до д). После дешифрации это слово считывается с цифрового индикатора как десятичное число 117 (1 сотня, ! десяток, 7 единиц). Напомним, что нули и единицы нз центральной части табл. 10.3 постоянно хранятся в ПЗУ.
При подаче на адресные входы ПЗУ любо- ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Испельзов«виь ПЗУ !Влвиии Или ВВИОВЙВВВ1» и Выполняя следующие задания, проверьте, хорошо ли вы ус- воили изложенный материал. 17. Если в схеме, приведенной на рнс. 10.4, отключить и затем снова включить пит.ание, счетная последовательность, запрограммированная в данном ПЗУ, (стирается из памяти, остается в памяти). 18.
Если на адресные входы ПЗУ (см. рис. 10.4 и табл. 10.3) подана двоичная комбинация 1111, то на цифровом выходе мы прочтем десятичное число 19. ПЗУ программируется (изготовителем, пользователем). го адреса из левой части таблицы соответствующая строка «нулей» и «единиц», т.е. слово, появляется на выходах. Решена трудная задача на реализацию заданной счетной последовательности. На рис. 10.4 изображена используемая для решения этой задачи вычислительная система. В табл. 10.3 содержится вся необходимая информация для адресации и программирования ПЗУ на !12 бит, а также расшифровка запрограммированного двоично-десятнчного кода хранимых чисел.
В соответствии с информацией, содержащейся в табл. 10.3, можно было бы сделать заказ фирме, выпускающей ПЗУ, на из~о~овление требуемо~о количества ПЗУ с требуемой конфигурацией «нулей» и «единиц». Однако программируемые по заказу ПЗУ будут слишком дороги, если приобретать лишь несколько таких ПЗУ. Вернее все~о, вы не использовали бы ПЗУ, если бы не было необходимости в большом числе таких устройств. Напомним, что поставленную в начале данного раздела задачу можно было решить и с помощью комбинационной логической схемы, составленной нз логических элементов. Обычный объем памяти полупроводниковых ЗУ составляет 64, 256, !024 и 4096 бит.
ЗУ на ! 12 бит — нетипичное устройство. Оно рассматривалось в данном примере только по той причине, чт.о его таблица истинности (табл. 10.3) в точности совпадает с таблещей истинности для микросхемы 7447. Мы уже обсуждали в гл. 8 вопросы применения микросхемы 7447 в качестве дешифратора для преобразования двоично-десятичного кода в код семисегментного индикатора. При желании вы можете применить эту микросхему в качестве ПЗУ.
ПЗУ используются для кодирования информации, для хранения справочных таблиц и микропрограмм, в преобразователях кодов, генераторах символов (букв, цифр и т.д.), а также программно-аппаратном обеспечении микроЭВМ. 268 1"1АВА 1О 10.6. Программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ) Программируемые по- «минные запоминв- мщне у«троаства пизу Проне«с записи снизу' Ультрафиолетовое стирание Электрически нро- «рвммиру«лп.м ПУУ ЭППЗУ " Пережи«лютея нереыычки, закорачиваюшие биволярные или МОП-транзисторные ячейки памяти.— Прим. п«р«о.
Выше уже отмечалось, что ПЗУ программируется при его изготовлении. Однако ПЗУ, изготовленные по заказу, слишком дороги. Если вам нужно только несколько ПЗУ, можно использовать программируемые постоянные запомиузаюиуие устройства (ППЗУ). Пользователь может сам запроураммировать ППЗУ постоянной информацией, следуя процедуре записи этой информации, рекомендованной фирмой, которая выпускав~ данное ППЗУ.
Однократный процесс записи информации в ППЗУ осуществляется путем выборочного «пережнгания» перемычек внутри микросхемы ". Однажды запрограммированное таким образом ППЗУ превращается в обычное ПЗУ, в котором занесенная конфигурация «нулей» и «единиц» с момента ее записи постоянно находится в памяти. Организация ППЗУ аналогична организации ЗУПВ и ПЗУ. ППЗУ на 256 бит может быть организовано как ЗУ 32 х 8 (32 слова по 8 разрядов каждое), а ППЗУ на 1024 бит-как ЗУ 256 х 4 (256 слов по 4 разряда каждое).