Космонавтика  Конструирование интегральных микросхем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 [ 95 ] 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165

Объем внутреннего ЗУ, биг

Условное обозначение

Техноло-

о. ь

т о а о

о. X

3- §

KAU814BE3

р МОП

64X4

КР1814ВЕ4

рМОП

64X4

1024x8

KP18I4BE5

рМОП

64X4

1024X8

КМ1816ВЕ48

пМОП

64X8

1024x8

КР1816ВЕ49

п МОП

128x8

2048x8

КР1816ВЕ35

пМОП

64X8

КР1820ВЕ1

пМОП

64X4

КР1820ВЕ2

пМОП

64X4

1024X8

Примечание. М-масочные ПЗУ, УФ - репрограммируе

благодаря использованию однокристальных микроЭВМ (ОМЭВА\), Эти ЭВ.М отличаются от однокристальных МП тем, что кроме АЛУ и УУ содержат в одном кристалле ОЗУ небольшого объема, ПЗУ команд, генератор, порты ввода/вывода, т. е. являются практически законченны.мн системами управления.

Наиболее целесообразно и перспективно использование 0,МЭВ\1 в системах, в которых требуемый объем программ не превышает объема внутреннего ПЗУ команд (8... 16 Кбит), а для оперативной информации достаточно объема внугреннего ОЗУ ОМЭВМ (256...1К бит). В этих случаях применение ОМЭВМ позволяет значительно снизить число микросхем в системах, повышает надежность устройства и уменьшает их стоимость.

В однокристальных микроЭВМ в качестве ПЗУ команд предпочтительнее использовать масочное ПЗУ, программируемое в процессе изготовления микросхемы. Однако это возможно лишь в том случае, когда алгоритм работы ОМЭВМ в конкретной аппаратуре окончательно отлажен и не подлежит дальнейшей корректировке. На начальных этапах создания управляющих систем целесообразнее использовать ОМЭВМ, в которой внутреннее ПЗУ команд отсутствует и имеются выводы для подключения внешнего ЗУ; ОЗУ, РПЗУ или ППЗУ с объемом и организацией, аналогичными внутреннему ПЗУ. Такая 0.\1ЭВМ является отладочной и позволяет производить разработку, отладку и корректировку программного обеспечения для самых разнообразных применений ОМЭВМ. После отработки программы при необходимости по заказу потребителей возможно изготовление ОМЭВМ с внутренним масочным (программируемым при изготовлении) ПЗУ, предназначенным для решения конкретной задачи. Основные технические характеристики ОМЭВМ приведены в табл 3.73.

3.9.1. Однокристальные микроЭВМ серии КМ(КР)1814

Микросхемы серии КМ(КР)1814 выполнены по рМОП-техноло-гии и представляют собой серию однокристалльиых 4-разрядных микроэвм. Быстродействие ОМЭВМ серии КМ(КР)1814 невелико.



Тип ПЗУ

Тактовая частота, МГц

Длительность машинного цикла, мкс

Напряжение питания, В

Ток потребления, м.

Корпус по

гост

17437-79

<0,3

-9±10 %

2126.48-1

<о,з

-9+10%

2123 40-1

<о,з

-9+10

2123.40-1

<6,0

+5±10>о

2123.40-6

<1!,0

+5 + 5 0/0

2123.40-2

<6,0

+5+5%

2123.40-2

<4,0

+5+5 %

2123.40-5

<4,0

+5+5 %

2123 28-3

мые ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием

поэтому основные сферы их применения: контроллеры печатающих устройств, кассовые аппараты, бытовая и развлекательная аппаратура.

В качестве примера рассмотрим структуру и основные архитектурные особенности микросхемы КМ1814ВЕЗ, являющейся отладочной ОМЭВМ, в которой отсутствует внутреннее ПЗУ команд и имеются выводы, позволяющие подключить виещнее ЗУ команд.

Система команд ОМЭВМ содержит 43 команды, обеспечивающие выполнение аоифметических операций, операций логического и арифметического сравнения, операций с разрядами ОЗУ, пересылок регистр-регистр и регистр-ОЗУ, пересылок констант, операций ввода/вывода.

Благодаря разделению щины команд и шнны данных возможно совмещение циклов выборки и исполнения последовательных команд, что способствует повышению быстродействия. При этом время выполнения команды будет определяться длительностью машинного цикла ОМЭВМ. Длительность машинного цикла О.МЭВМ составляет ClK (Iclk - период частоты тактового генератора) и од1шако ва для всех команд, что создает дополнительные удобства при про граммировании задач, выполняемых в реально.м масштабе времени Структурная схема КМ1814ВЕЗ представлена иа рие. 3.67. Рассмот )им ее архитектурные особенности и назначение основных узлов Трограмма работы ОМЭВМ КМ1814ВЕЗ хранится во внешнем ЗУ команд. Объем программы не должен превышать 1 К байт.

Адресное поле ЗУ команд 1Кх8 бит разбито на 16 страниц по 64 байта (команды). Адрес страницы задается 4-разрядным регистром страницы, адрес команды в странице задается 6-разрядным счетчиком команд.

Порядок следования команд, определяемый счетчиком команд, в данной ОМЭВМ отличается от последовательного и организован по псевдослучайному закону. Изменение порядка выборки команд программы осуществляется командами Условный переход и Обращение к подпрограмме , при выполнении которых из адресного потя этих команд в счетчик команд вводится новое содержимое - адрес



00 Оо

р:;- res

PAf-PAi

Порт РА

iNsr-ms

Регистр страниц

Буфер страниц

Буфер данных

Регистр напанд

Ф!-Ф9 Генератор Ь=5>

Порт PC

Счетчик команд

Регистр возврата

Пултиплек-сор ванных

ч---V

Дешифратор с,7/ре иц

Регистр X

Арифметическо-логическое устройство

Схема состоянии

Фиксатор состояния

Дешифратор пикронопанд

Внутренние

управляшщие

сигналы

Деии/фрй:тр слов

7

Регистр V

На внутренние

микросхемы

Аккумулятор

\ J

Регистр Q

Порт R

KO-RfZ =>


Порт а

asL,Qt-af

Рис. .3.67. Структурная схе.ма КМ!814ВЕЗ



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 [ 95 ] 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165