Проектирование микропроцессорной системы

Выводы WAIT и INTE остаются незадействованными.

Далее определим работу буфера МУ. Микросхема АП3 всегда находится в активном состоянии, так как на ее входы -EO подан “логический 0”. Микросхема обеспечивает прием с шины управления сигналов: -RDYIN, -INT, -HOLD, AEN и выдачу в схему ЦП сигналов RDYIN, INT, HOLD, -AEN, а также прием управляющих сигналов из ЦП : OSC, CLK, RES, HLDA и выдачу на магистраль управления сигналов OSC, CLK, -RES, -HLDA.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.4. Временные диаграммы обмена  данными по системной шине  центрального процессора

 

Запись

 

SA0-SA15

SD0-SD7

-MEMW

READY

         Чтение 

SA0-SA15

SD0-SD7

-MEMR

READY

 

Рис. 4

 

Аналогично строятся временные диаграммы для сигналов -IOW и -IOR, но на шину адреса выставляются разряды SA0-SA7.

 

 

 

 

 

 

 

 

2.4.  Разработка модуля памяти

 

2.4.1.  Разработка функциональной  схемы модуля памяти

 

Согласно заданию необходимо разработать модуль памяти со следующими характеристиками:

объем ПЗУ - 32К, адреса 0000h-7FFFh,

объем ОЗУ - 24К. адреса 8000h-dFFFh.

Все адресное пространство микропроцессора К580ВМ80 ( 64 килобайта ) можно разбить на 8 сегментов по 8 килобайт каждый (рис. 5).

 

E000h-FFFFh	Не используется
C000h-DFFFh	ОЗУ3
A000h-BFFFh	ОЗУ2	24 килобайта
8000h-9FFFh	ОЗУ1
6000h-7FFFh	ПЗУ4
4000h-5FFFh	ПЗУ3	32 килобайта
2000h-3FFFh	ПЗУ2
0000h-1FFFh	ПЗУ1

 

Рис. 5

Первые четыре сегмента будет занимать микросхемы ПЗУ , следующие три - микросхемы ОЗУ.

Так как объем отдельных микросхем, составляющих модуль ЗУ, меньше объема всего модуля, то в схеме необходим дешифратор адреса, который дешифрирует старшие разряды шины адреса, и осуществляет выбор конкретной МС модуля.

Микросхемы модуля ЗУ создают большую нагрузку на системную магистраль микро-ЭВМ, поэтому в схеме необходимы буферные элементы.

Таким образом получаем функциональную схему модуля памяти.

(рис. 6).

 

 

ПЗУ                         ОЗУ

        ДА

 БД                            БА

Системная магистраль

ç===================================è

Рис. 6.   Функциональная схема модуля памяти

где    БД - буфер магистрали данных,

БА - буфер магистрали адреса,

ДА - дешифратор адреса.

 

2.4.2.  Выбор элементной базы  модуля памяти

 

В проектируемой микро-ЭВМ шина данных восьмиразрядная, поэтому будем выбирать МС такой же разрядности.

В качестве  ПЗУ выберем МС К573РФ81А ( репрограммируемое ПЗУ с электрической записью информации и стиранием информации ультрафиолетовым светом на основе nМОП-структур ).

Классификационные параметры микросхемы К573РФ81А:

• информационная емкость - 128 Кбит
• организация - 16К*8
• время выборки адреса - 350 нс
• время выборки разрешения - 150 нс
• задействованы  все адреса, кроме  А14

 

 

Назначение выводов микросхемы К573РФ81А:                                  Таблица 6

Выводы	Назначение	Обозначение
2,3-10, 21,23,24, 25,26,27	Адресные входы	А12,А7-А0 А10,А11,А9 А8,А13,А14
11-13, 15-19	Входы -выходы данных	DIO0-DIO2, DIO3-DIO7
20	Выбор микросхемы	-CS
22	Разрешение по выходу	-CEO
28	Напряжение питания	Ucc
1	Напряжение программирования	Upr
14	Общий	0 В

 

Таблица истинности микросхемы К573РФ81А:                         Таблица 7

-CS	-CEO	A0-A14	UPR	DIO0-DIO7	Режим работы
H	X	X	UCC	Roff	Хранение (невыбор)
L	L	A	UCC	Входные данные в прямом коде	Считывание
L	H	A	UCC	Roff	Отключение выходов
L	H	A	18+0.5 B	Входные данные в прямом коде	Программирование
H	H	A	18+0.5 B	Roff	Запрет программирования

В качестве ОЗУ выберем МС К537РУ17 (статическое асинхронное ОЗУ на основе КМОП-структур).

Классификационные параметры МС К537РУ17:

• Информационная емкость - 64 Кбит
• Организация - 8К*8
• Время выборки адреса - не более 200 нс
• Выход - три состояния

 

Назначение выводов микросхемы К537РУ17:                        Таблица 8

Выводы	Назначение	Обозначение
2,3-10, 21,23,24,25	Адресные входы	А12,А7-А0 А10,А11,А9,А8
11-13, 15-19	Входы -выходы данных	DIO0-DIO2, DIO3-DIO7
20,26	Выбор микросхемы	-CS1,CS2
22	Разрешение по выходу	-CEO
27	Сигнал записи - считывания	-WR/RD
28	Напряжение питания	Ucc
1	Свободный	---
14	Общий	0 В

 

Таблица истинности микросхемы К537РУ17:                         Таблица 9

-CS1	CS2	-CEO	-WR/RD	A0-A12	DIO0-DIO7	Режим работы
M	M	X	X	X	Roff	Хранение
L	H	X	L	A	L	Запись 0
L	H	X	L	A	H	Запись 1
L	H	L	H	A	Данные  в    прямом коде	Считывание
L	H	H	H	A	Roff	Запрет выхода