Выбор элементной базы

Для проектирования блока ОЗУ были рассмотрены особенности функционирования процессора 8080. Было выяснено что его максимальная частота функционирования составляет 2.5МГц и разрядность шины данных - 8 бит, шины адреса - 16 бит. Анализируя временные диаграммы рассчитываем, что каждый следующий такт выполняется через 0.4 мкс, учитывая что каждый такт состоит из двух полутактов то для работы в синхронном режиме требует памяти с задержкой не более 0.2мс. Исходя из всего перечисленного для работы процессора без тактов ожидания решено использовать статическую память имеющую минимальные задержки.

С шины управления для правильного функционирования ОЗУ необходимо контролировать следующие сигналы:- запись на этом выходе МП БИС сигнал указывает, что данные выданы МП БИС и установлены на МД (магистраль данных) и могут быть записаны в ОЗУ. Этот сигнал необходим для выбора направления передачи данных.- чтение внешнего порта , используемый для выбора вместо ОЗУ адресного пространства портов.- запись внешнего порта , используемый для выбора вместо ОЗУ адресного пространства портов.

Два последних сигнала в активном 1ом состоянии сигнализируют о том что блок ОЗУ должен быть отключен от шины данных, а буфер переведен в Z состояние.

Для выполнения выбора конкретной микросхемы также следует учесть что можно выбрать ОЗУ только из ряда 4кб,8кб,16кб, 32кб и т.д. в связи с этим есть два варианта реализации: взять ОЗУ 16кб х 8 или две микросхемы на 8 +4 кб. Первый вариант по моему мнению предпочтительнее однако часть ОЗУ останется неиспользованной поэтому было решено реализовывать второй вариант. Для выбора микросхемы был проведен поиск в интернете и доступной мне литературе. В учебнике Г.И. Пухальский «Проектирование микропроцессорных систем» были рассмотрены как российские аналоги серия 537РУхх так и импортные варианты ОЗУ , при этом была найдена подходящая по параметрам микросхема. Учитывая что задержки для большинства микросхем 537 серии близки к 0.2 мкс что обеспечивает требуемые параметры задержек первая микросхема была взята 537РУ16 обеспечивающая 8Кбайт на 8бит, задержка при выборке 140/160нс.

Рис.2. Структурная сема микросхемы ОЗУ 537РУ16.

На схеме видна внутренняя структурная схема и организация данной микросхемы. Использование тригерных ячеек памяти значительно повышает скорость работы такого ОЗУ по сравнению с динамическим которое реализуется на конденсаторах.

Далее был произведен поиск микросхемы 4кбайта на 8бит, была найдена микросхема статического ОЗУ CY7С138. Данная микросхема статического ОЗУ имеет двухпортовую организацию и имеет расширенные возможности, а также высокую скорость выборки данных не более 120нс. Обе микросхемы построены на CMOS технологии но совместимы с логикой ТТЛ питание микросхем осуществляется от 5В.

Проанализировав требуемые для реализации функции были выбраны следующие микросхемы логики:

К555ЛП5,чип имеет четыре стандартных элемента исключающее ИЛИ.

Стандартные серии ТТЛ: 533, 555.

Время задержки 10 нс,

мощность потребления 55 мВт

Интересное из раздела

Преобразователь двоичного кода
Логические элементы (узлы) предназначены для выполнения различных логических (функциональных) операций над дискретными сигналами при двоичном коде их предст ...

Шлюз ZigBee и GPRS
Беспроводные сенсорные сети получили большое развитие в последнее время. Такие сети, состоящие из множества миниатюрных узлов, оснащенных маломощным приемо- ...

Расчет системы электропитания и ее элементов
Цель работы: составить по заданным условиям задания один из вариантов системы электропитания с расчетом и выбором ее элементов. Электропитание любой сис ...