Добавил:
kostikboritski@gmail.com Выполнение курсовых, РГР технических предметов Механического факультета. Так же чертежи по инженерной графике для МФ, УПП. Писать на почту. Дипломы по кафедре Вагоны Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

литература / Пухальский Проектирование микропроцессорных систем 2001

.pdf
Скачиваний:
330
Добавлен:
12.11.2017
Размер:
21.12 Mб
Скачать

120

Глава 1. Микропроцессоры 8080 и 8085

М48Г02, Л/48П2

М48Г08, Л/48718

М48Г35, M48Z35

A/48Z02, A/48Z12

M48Z09, Л/48219

A/48Z30, V/48Z30K

2К х 8

 

 

8К х 8

 

32К х 8

 

 

u

 

 

 

 

n

 

T3“

 

 

A lL 1

24

Vcc

 

w r [

 

28

-1 Vcc

A14[ 1

28

3 Vcc

Аб[ 2

23 ] A8

a \ i Z 2

 

27

3W

A12C 2

27

1 W

А5[ 3

22 ] A9

 

A?C 3

 

26

lE 2

A7C 3

26

] A13

а а \_ 4

21 ] F

 

Аб[ 4

 

25

]A 8

Аб[ 4

25

] A8

а з С 5

20

iG

 

A5C 5

 

24 ] A9

A5C 5

24

] A9

А2[ 6

 

19 3 AIO

 

A4[ 6

 

23

3 A l l

A4C 6

23

]

A l l

А1[ 7

 

18 1 1

 

А 3[ 7

 

22

3 g

АЗС 7

22

H e

А0[ 8

 

17 I d q i

 

A2[ 8

 

21

3 AIO

A2C 8

21

]

AIO

DQoC 9

 

16 3 d Q6

 

AlC 9

 

20

1 T \

AlC 9

20

1 1

DQlC 10

 

15

3 d Q5

 

AoC 10

 

19

I d q i

AOC 10

19

I d q i

D Q 2 l 11

 

14 3 d q 4

DQO С 11

 

18

3DQ6

DQOl 11

18

3d Q6

Vss С 12

 

13

3 d Q3

DQ 12

 

17

3 d Q5

DQI С 12

17

]DQ5

 

 

 

 

D Q2C 13

 

16

JDQ4

DQ2C 13

16

3d Q4

 

 

 

 

 

VssC 14

 

15

1DQ3

VssC 14

15 p D Q 3

 

 

 

 

A/48Z08, A/48Z18: 1, 26 — ,VC, 20 — £

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A/48Z128

Л/48Г58

 

 

Л/487'59

 

A/48Z128}'

8К х 8

 

 

8К х 8

 

128К х 8

--- t j

28 l v cc

 

LJ

28 3 Vcc

Nc[_ 1

О

 

 

F l i I

r s t I 1

32

] Vcc

A 12C 2

27 3 w

A12 С 2

21 l w

А 1бС 2

31

3 A15

A7C 3

26

1E2

A7

С 3

26 I I r q if t

A14C 3

30

I n c

Аб[ 4

25

] A8

A6

[ 4

25

]

a 8

A12[ 4

29

] F

A5C 5

24

3 A9

A5

С 5

24 3 A9

A7 C 5

28

3 A13

A4C 6

23

3 A ll

A4

С 6

23

3 A ll

АбС 6

27

3 A8

АЗ С 7

22 3G

АЗ

С 7

22

3g

A5C 7

26

3 A9

A2[ 8

21 ] AIO

А2

В 8

21 ] AIO

A4[ 8

25

] AH

AlC 9

20 3E\

А 1

С 9

20 I E

A3C 9

24

3c

A O C 10

19 I d q i

АО С 10

19 I d q i

A2C 10

23

3 AIO

d q o C I \

18 3DQ6

DQOC 11

18 iDQb

AlC H

22

3E

DQI С 12

17

3DQ5

DQI С 12

17

3DQ5

AOC 12

21

I d q i

DQ2C 13

16 3DQ4

DQ2[ 13

16 3 d Q4

DQOC 13

20

3DQ6

VssCj 14

15 3 d q 3

Vss

С 14

15 3DQ3

DQI С 14

19

3 d Q5

M48Z58:

 

 

A/48Z59:

 

DQ2C 15

18

3 d Q4

 

 

 

VssС 16

17

3 d q 3

1, 2 6 - - NC

 

26 — Е2

 

 

 

 

 

 

2 0 - - E

 

 

 

20 — Е\

 

 

 

 

 

 

Л/48Г558 Л/48Г559

8К х 8

 

8 К х 8

 

 

f t \_ 1

U

 

« s f [ 1

tn

 

 

28

D Vcc

28

3 Vcc

NCZ 2

27

l w

VVD/C 2

27

l w

N C l 3

26

3 w c

R s n m С 3

26

]

IRQ

w c [ 4

25

]/VC

R S T I N ll 4

25

]

n c

n c Z 5

24

I n c

NCZ 5

24

]/VC

wcC 6

23

3 a s T

NCZ 6

23

] a s T

NC С 7

22

3/ISO

wcC 7

22

3/4 SO

N C l 8

21 l R

-vcC 8

21

3 R

NcZ 9

20

I E

yvcC 9

20

1 E

NCZ 10

19

I a d i

/vcC 10

19

I a d i

ADOC 11

18

]AD6

ADOС 11

18

3AD6

ADI С 12

17

3AD5

ADlC 12

17

3AD5

AD2C 13

16

3AD4

AD2C 13

16

3AD4

VssС 14

15

] а о з

VssС 14

15

За о з

V/48Z512

M48Z512K А/48736

512 К х 8

 

XT ■“

 

A18[ 1

32

3 Vcc

A16С 2

31

3 A15

A14C 3

30

3 A17

A 12 [ 4

29

] F

A7C 5

28

3 A13

АбС 6

27

3 A8

A5C 7

26

3 A9

A4[ 8

25

] A ll

АЗ С 9

24

3g

A2C 10

23

За 10

AlC 11

22 I E

AOC 12

21

I d q i

DQOС 13

20

3DQ6

DQI С 14

19

3 d Q5

DQ2C 15

18 3DQ4

VssС 16

17

3 d q 3

32К х 8

A I4 [ 1

a

 

44 D Vcc

A12C 2

43 3 Vcca

A7L 3

42

l w

А б [ 4

41

]A13

/ v c C 5

40

3 A8

NCZ 6

39

3NC

A5C 7

38

I n c

A4[ 8

37

] A9

АзС 9

36

3 All

i r q / f t Z 10

35

3G

11

34

3/vc

WDlZ 12

33

3/vc

A2C 13

32

3 A10

AlC 14

31

I E

AoC 15

30

I d q i

wcC 16

29

3w e

/veC 17

28

Зл'с

d q o Z 18

27

I n c

d q iC 19

26

3DQ6

DQ2[ 20

25

] d Q5

VssgC 21

24 3DQ4

VssС 22

23 3DQ3

Рис. 1.49. SRAM фирмы SGS-Thomson Microelectronics

1.10.

Статические запоминающие устройства

121

I-----------

II---------------------------------------------

\

 

Усс

vss

Рис. 1.50. Структурная схема SRAM M487D2/M487’12

Таблица 1.26. Режимы работы SRAM М48Г02/М48Г12

Режим

Vcc

Хранение

От 4,75 до 5,5 В

Запись

для M487U2

Чтение

От 4,5 до 5,5 В

Чтение

для М 48П 2

Хранение

От Vso до VPFD

Хранение

^ so

Е

G

W

1

X

X

о

X

о

о

о

 

0

1

1

X

X

X

X

X

X

DQm Состояние

Z-состояние Пассивное Входы Активное Выходы Активное

Z-состояние Активное

Z-состояние CMOS-пассивное

Z-состояние Батарейное питание

П р и м е ч а н и е : VPlr) Power-fail Deselect Voltage (напряжение отключения кристалла при повреждении питания); Vso = 3 В — Battery Back-up Switchover Voltage (напряжение переключения на батарейное питание).

По расположению выводов и их функциональному назначению эти БИС выполнены в со­ ответствии со стандартом JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council — Объединенный Совет по электронным приборам), как и БИС ROM, PROM, EPROM и EEPROM других зару­ бежных фирм. В табл. 1.26 показаны режимы работы SRAM M487D2AW487D12 (напряжения защиты записи: 4,5 В < VPFD < 4,75 В для М487Ю2 и 4,2 В < VPFD< 4,5 В для Л/48П2).

Поскольку SRAM типа Т (Timer) и Z (Zero) предназначены для применения с батарейным питанием, то для уменьшения мощности потребления от источника питания они спроектирова­ ны с большими значениями длительностей циклов записи и чтения (рис. 1.51 и 1.52), чем опи­ санные выше БИС SRAM, предназначенные для использования только в качестве статических оперативных запоминающих устройств (см. рис. 1.47 и 1.48).

Встроенный в корпус кварцевый резонатор на 32,768 кГц обеспечивает стабильную часто­ ту тактового сигнала счетчиков часов (Oscillator and Clock Chain — см. рис. 1.50), выдающих год (Year), месяц (Month), день (Day), дату (Date), часы (Hours), минуты (Minutes) и секунды

(Seconds) в двоично-десятичном коде (табл. 1.27). Корректировка числа дней в месяце 28, 29 (високосного года), 30 и 31 производится автоматически. Точность хода часов составляет ±1 мин/месяц при температуре 25 °С. Для приложений высокой точности предусмотрено про­ граммное управление калибровкой часов (рис. 1.53). Данные переписываются из счетчиков часов в 8-байтовую двухпортовую область SRAM ( 8 x 8 BiPort SRAM Array) один раз в секунду. Чтение данных из этой области памяти производится так же, как и чтение остальных данных.

122

 

Глава 1. Микропроцессоры 8080 и 8085

 

 

 

120

 

 

Лт-П

 

 

Л Г

 

 

• 90

 

_У\_

 

 

 

 

 

 

• 75

-10

 

 

N

j

: .

 

 

__ \

 

 

- 0 - >

 

 

 

W

N

 

 

 

 

 

 

 

 

и-40

 

 

 

^7 -0

 

DATA INPUT

 

 

 

 

35 •

 

* Максимальные значения в не (остальные - минимальные значения)

Рис. 1.51. Временные диаграммы режима записи

SRAM М48ТО2/М48Т12-120 (G = 0)

 

t г*у —120 •

^10-0

“\ Г

1 2 0 * -

 

1 2 0 * -

-30*-

Bl

 

• 75*-

-30*

007-0-----------------------------------

\ \________ УА1Ю_______

* Максимальные значения в не (остальные - минимальные значения)

Рис. 1.52. Временные диаграммы режима чтения

SRAM М487Т)2/М48П2-120 (W = 1)

Таблица 1.27. Адресация регистров часов SRAMМ48Т02/М48Т12

Адрес

 

 

 

Данные

 

Функция

Значение

 

 

 

 

 

 

 

о 7

D6

Ds

d 4

D з

D2 D t

D0

 

l¥ ¥ h

 

10 Year

 

 

Year

Year

00 --99

7FEh

0

0

0

10 M

 

Month

Month

01 -- 12

7FD h

0

0

10 Date

 

Date

Dale

01 --31

7FCh

0

FT

0

0

0

Day

Day

01 --07

7FB h

KS

0

10 Hours

 

Hours

Hours

00 --23

7FA/z

0

10 Minutes

 

Minutes

Minutes

00 --59

l¥ 9h

ST

10 Seconds

 

Seconds

Seconds

00 --59

7F8/2

w

R

S

 

Calibration

Control

П р и м е ч а н и е : FT (frequency test) — тестирование частоты (0 — для нормальной работы часов), KS (kick-start) — запуск часов, ST (stop) — останов часов, W (write) — запись, R (read) — чтение, S (sign) — знак калибровки Calibration, 0 — разряд следует установить в 0.

1.11. Обнаружение и исправление ошибок в оперативных запоминающих устройствах 123

Нормальный ход часов .

 

 

Знак

Ускорение

ЛЯ

калибровки:

S' =1

хода часов .

 

Замедление

 

 

хода часов .

 

 

 

Рис. 1.53. Калибровка часов

 

Байт, расположенный по адресу 7F8/;, используется как регистр управления часами. Этот байт предназначен для управления доступом к информации часов и хранения установки калиб­ ровки часов. Установка значений полей S (знак калибровки 0 или 1) и Calibration (0 -*■31) по­ зволяют замедлить (S = 0) или ускорить (5 = 1 ) ход часов.

Точность хода часов без калибровки составляет ±1 мин/месяц при температуре окружаю­ щей среды 25 °С. Изменение значения поля калибровки Calibration на ±1 изменяет скорость хода часов на +10,7 с/месяц и -5,35 с/месяц. Диапазон изменения скорости хода часов состав­ ляет +5,5 + -2,75 минуты в месяц.

1.11. Обнаружение и исправление ошибок в оперативных запоминающих устройствах

Если при тестировании операций записи и чтения данных из оперативного запоминающе­ го устройства (ОЗУ) получаются неверные данные, то такое ОЗУ должно быть заменено на исправное. Однако ошибки в работе ОЗУ могут быть вызваны и редкими случайными помеха­ ми, хотя тестирование ОЗУ проходит успешно. В МП-системах, имеющих особо важное назна­ чение, используются аппаратные средства обнаружения и исправления ошибок, возможно и ни разу не возникающих в одном сеансе их работы.

Принцип обнаружения однократных ошибок. В системах связи наиболее вероятной ошибкой передачи и-разрядных данных являются искажения одного их разряда (однократная ошибка). Для обнаружения таких ошибок используются 9-разрядные ИС контроля четно­ сти/нечетности — Parity Generators/Checker (рис. 1.54; NC No Connection — контакт не ис­ пользуется). Основные параметры этих ИС приведены в табл. 1.28.

Принципиальная схема ИС ‘280 изображена на рис. 1.55 — реализуются прямая РО и ин­ версная РЕ функции по модулю два от всех девяти входных сигналов 1Р (р = 0, 1, ..., 8).

S/V74AS280, SiV74F280B

г

S/V74ACni286

 

SN 74A LS280,1533ИП5

i

S7V744S286

I

 

 

L_J

 

 

/б П i

LJ

H Vcc

12

/ б Г

 

14

D Vcc

л

14

/7 С

2

13

П/5

/ 0

1111 2

13

3/5

/3

w c C

3

12

D/4

PRT

xM irZ 3

12

3/4

14

/ 8 С

4

11

D o

GND

/8 С 4

11

3/3

Vcc

p e L 5

10

I n

ERR

e r r L 5

10

3/2

15

p o L 6

9 a

XM1T

prtC 6

9

I n

16

c n d L 7

8

: / o

/ 8

g n d L 7

8

D /0

11

Рис. 1.54. Схемы контроля четности/нечетности

124

 

Глава 1. Микропроцессоры 8080 и 8085

 

 

 

 

Таблица 1.28. П араметры ИС контроля четности/нечетности

 

 

ИС

I c c typI

/ СС max,

V o H min ИоН-,

V о н typ Н о н ,

Vol typ П о и

VOL max H o t ,

tpmin,

tp typ> tpпит

мА

мА

В/мА

В/мА

В/мА

В/мА

НС

НС

НС

 

'ALS280

10

16

2,4/-2,6

3,3/—2,6

0,35/24

0,5/24

3

20

‘AS280

25

35

{Vc c -2 )1 -2

 

0,35/20

0,5/20

3

12

'F2%0B

26

35

2,5/—1

3.4/-1

0,3/20

0,5/20

2,7

11

‘AS286

35

50

2,4/-15

0,35/20

0,5/20

3

16

‘АС П 1286

0,008

3,94/-24

0,36/24

3,6

7,3

10,8

Все ИС типа ‘280 описываются функциями:

pE = j?il,=Ts®j?jip и po = j£ip=is®j?ip,

р р =0 /7=0 />=о

где — входные сигналы = 0, 1, ..., 8), РЕ (Parity Even) — четный паритет (выходной сиг­ нал) и РО (Parity Odd) — нечетный паритет (выходной сигнал), причем РО = РЕ, Е — опера­ ция сумма по модулю два.

1.11. Обнаружение и исправление ошибок в оперативных запоминающих устройствах 125

В передатчиках 8-разрядных данных (рис. 1.56) ИС ‘280 используются в качестве генера­ тора паритета (Parity Generators), формирующего проверочный разряд РЕ (или РО). С помо­ щ ью сигнала /8 (или любого другого) задается контроль четности (следует задать /s = 1) или нечетности (/8 = 0). Например, если входной сигнал = 0, то выходной сигнал РЕ = 1 только при четном числе информационных сигналов /7__0, равных единице, т. е. по линии связи пере­ даются 9-разрядные коды

РЕ iD7D6D5D4D3D2D ,Du,

содержащие нечетное число единиц. В приемниках 8-разрядных данных ИС ‘280 используются в качестве устройств проверки паритета (Parity Checker) — на вход 7S подается проверочный разряд РЕ (или РО), сформированный генератором паритета передатчика, а на выходах РЕ и РО приемника генерируются сигналы ошибки.

Канал передачи данных с контролем нечетности,

приведенный на рис. 1.56, описывается

функциями

 

 

7

____

7

РЕ\ = S D / j > PE2 = P E ,i ® Y d D ’p .

р=0

р-0

Воздействующие на передаваемые коды помехи могут исказить некоторые разряды — на выходе линии связи будет получен код P.E'j'D^DgDjD'jDjDjDj'Do, отличающийся от переда­ ваемого кода. Если при передаче кода ошибки отсутствуют, то сигнал ошибки

____

7

7

7

РЕ2 = РЕ' 1 ® ^ D ' p =

 

D p © Dp = 0 — нечетный паритет (ошибки нет).

 

р=0

р=0

/;~0

Если в линии связи произойдет искажение нечетного числа разрядов, то в приемнике бу­ дет получено значение сигнала РЕ2 = 1 — четный паритет (ошибка в передаче данных). Иска­ жение четного числа разрядов не обнаруживается, поэтому считается, что устройства контроля четности/нечетности используются для обнаружения однократных ошибок. Но и появление ошибки в одном разряде данных наиболее вероятно.

Из девятиразрядных ИС ‘280 легко построить

г

1 0 0 М2

ности — на рис.

1.57 представлена 81-разрядная схема

 

2

РП

г

М 2

контроля четности/нечетности.

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

1

 

РО

 

 

 

 

 

 

 

_

4

 

2

 

 

 

 

 

Линия СБЖЗИ

 

 

5

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

6

РЕ

4

 

 

 

 

 

 

 

 

D \7 - 0

 

 

 

 

 

 

 

 

—■

7

 

5

 

РЕ РЕ

 

 

 

 

 

 

=>

/ s —

8

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 М2

 

 

Т

I

М2

 

М 2

8

 

 

 

 

 

 

0

 

 

К

 

РЕ\

0

 

 

РО : \- O d d

1

РЕ

Помеха

1

РЕ0

2

РО

РО :

 

0 —Even

—/

*

 

 

 

РЕ

РЕ •-

 

Even

РО

 

 

 

РО

_ _

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕ ■-

Odd

 

7

 

 

 

7

 

—14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л

/8

 

 

 

РЕ\

 

— 1 5

 

От Других 7 ИС ( /80- 18>

 

 

 

 

 

18

 

6

РЕ

 

 

 

 

Parity Generator

 

 

Parity Checker

7

 

 

 

 

 

Передатчик

 

 

Приемник

* 1 7 -

8

 

 

 

 

Рис. 1.56. Канал передачи данных с контролем

Рис. 1.57. Каскадирование ИС ‘280

 

 

 

 

нечетности

 

 

 

 

 

 

 

 

126

Глава 1. Микропроцессоры 8080 и 8085

ОЗУ с обнаружением однократных ошибок. Ошибки в работе ОЗУ происходят не в ли­ ниях связи, а при записи и чтении данных, например, из-за импульсных помех источника пита­ ния. Для построения ОЗУ с обнаружением однократных ошибок необходимо в каждую ячейку памяти добавить один разряд для записи и чтения проверочного разряда (разряда паритета). Следовательно такое ОЗУ можно построить на основе БИС SRAM МГ5С2889 (32 К х 9 бит) или М Т5С1189 (128 К х 9 бит; см. рис. 1.45). Так как шина данных у ОЗУ двунаправленная, то и ИС контроля четности/нечетности должна иметь двунаправленный проверочный разряд паритета.

Специально для этих целей выпускаются ИС SN1AAS2%6 и 5Л74ЛС7Т1286 — 9-bit Parity>

Generators/Checker with Bus Driver Parity I/O Port (см. рис. 1.54).

Принципиальная схема ИС ‘286 изображена на рис. 1.58, а:

XMIT (Transmit Control) — входной сигнал управления направлением передачи провероч­ ного разряда PRT,

PRT (Parity I/O) — двунаправленный проверочный разряд (PRT — выход при XMIT - 0 и

PRT — вход при XMIT = 1),

ERR (Parity Error) — выходной сигнал ошибки паритета.

Данная ИС описывается функциями:

_ ~ 8

__________

________ ____ —

8

PRT = a = Y , I р

при XMIT = 0,

ERR = fi-XMIT = ( P R T ® ^ I p ) - Ш ! Т ,

р

 

 

р

где PRT — выходной и входной сигнал. При значении сигнала XMIT = О ИС ‘280 выполняют функцию генератора паритета, формирующего проверочный разряд PRT, а при значении XMIT = 1 — функцию устройства проверки паритета, генерирующего сигнал ошибки

_______

8

ERR = PRT © ^ ,

р=о

где PRT — входной сигнал. В табл. 1.29 приведено наглядное описание этих функций.

Рис. 1.58. ИС контроля четности/нечетности ‘286

1.11. Обнаружение и исправление ошибок в оперативных запоминающих устройствах 127

Таблица 1.29. Описание работы ИС ‘286

Число единиц на входах /,,

XMIT

 

PRT

ERR

Примечание

Четное (а = 0)

0

1

(выход)

1

Передача (нет ошибки)

Нечетное (а = 1)

0

0 (выход)

1

Передача (нет ошибки)

Четное (а = 0)

1

1

(вход)

1

Прием (нет ошибки)

1

0 (вход)

0

Прием (есть ошибка)

 

Нечетное (сх = 1)

1

1

(вход)

0

Прием (есть ошибка)

1

0 (вход)

1

Прием (нет ошибки)

 

На рис. 1.58, б показана структурная схема ОЗУ

с обнаружением однократных ошибок.

При записи данных в ОЗУ значения сигналов XMIT =

WR = О, RD = 1, ERR = 1 (неактивный

уровень сигнала ошибки) и ИС ‘286 генерирует проверочный разряд

~7

PRT

Р=о

являющийся ее выходным сигналом. Значение проверочного разряда PRT вместе с данными D7-(j записывается в ОЗУ. При чтении данных из ОЗУ значения сигналов XMIT = WR = 1, й) = 0 и разряд PRT' поступает из ОЗУ (возможно искаженный), а сигнал ошибки паритета

_____

7

ERR = PRT'@ Y j D 'p

Р=о

При отсутствии ошибок

~7 _____ ” 7 7

 

 

 

PRT' = PRT = Y ^ D P и

ERR = Y u D p ® Y u D p = 1 -

 

 

 

 

р = 0

р =0

р

 

На рис.

1.59 показана струк­

 

 

турная схема МП-системы с об­

 

 

наружением

однократных

оши­

 

 

бок в ОЗУ. При отсутствии оши-

 

 

^бок

сигнал

запроса

прерывания

 

 

1R= 1. При однократной ошибке

 

 

сигнал ERR = 0 и запрос

преры­

 

 

вания 1R =

0. Так как ошибки в

 

 

работе ОЗУ имеют катастрофиче­

 

 

ские последствия, то

нормальная

 

 

работа МП-системы должна быть

 

 

приостановлена. Поэтому

сигнал

 

 

ошибки используется

для

вызова

 

 

подпрограммы обработки

преры­

 

 

вания (находящейся в постоян­

 

 

ном

запоминающем

устройстве)

 

 

по

входу

запроса

прерывания

 

 

TRAP, реагирующего на положи­

 

 

тельный фронт сигнала IR с по­

 

 

следующим удержанием его вы­

 

 

сокого уровня.

 

Рис. 1.59. ОЗУ с обнаружением однократных ошибок

1 2 8

Глава 1. Микропроцессоры 8080 и 8085

 

SN14AS2&6

 

SN74AZ2Z6

 

М2

ERR 1

 

 

М2

 

 

 

 

ERR2

 

 

ERR

*23-16 '

 

ERRQ-

 

 

 

 

 

PRTX-

ХМГГ

PRT

PRT 3 -

'ХМГГ

PRT

 

М2

ERR 2

 

 

М2

 

 

 

 

ERRA

 

 

ERR О-

 

 

ERR 6-

 

ХМГГ

PRT

 

ХМГГ

PRT

PRT2 ■

____L_

 

PRT4 •

_1_

3

 

 

 

 

 

 

 

 

ERR

Even / Odd

 

 

 

 

 

т г г

 

 

 

 

 

 

 

Byte 2

Byte 1

 

Byte 4 Byte 3

Рис. 1.60. Каскадирование ИС ‘286

В МП-системах с 16-разрядной и 32-разрядной шинами данных также можно использо­ вать ИС ‘286 для обнаружения однократных ошибок. В таких МП-системах производится неза­ висимый контроль паритета каждого байта данных. На рис. 1.60 показана схема для побайтно­ го контроля паритета в 32-разрядных МП-системах, генерирующая сигнал ошибки паритета ERR = ERR 1 v ER R2v ERR3 vERR4. Этот сигнал следует использовать для формирования сиг­ нала запроса прерывания IR.

Обнаружение и исправление ош ибок в ОЗУ. Некоторые линейные коды, называемые кодами Хэмминга [9], позволяют обнаруживать двукратные и исправлять однократные ошибки в каналах передачи данных. В кодах Хэмминга используется не один, а несколько проверочных разрядов, представляющих собой некоторые функции по модулю два от информационных раз­ рядов. Для обнаружения двукратных и исправления однократных ошибок в ОЗУ фирмой Texas Instruments на основе модифицированных кодов Хэмминга были разработаны устройства обна­ ружения и исправления ошибок (E D A C Parallel Error Detection and Correction Circuits), ко­ торые могут использоваться в МП-системах с 8-, 16- и 32-разрядными шинами данных

(рис. 1.61):

SN14LS636 — 8-разрядный EDAC с Z-состоянием шин данных и 5-разрядного провероч­ ного слова;

SN14LS631 •— 8-разрядный EDAC с открытым коллекторным выходом шин данных и 5-разрядного проверочного слова;

SN14LS630 (555ВЖ1) — 16-разрядный EDAC с Z-состоянием шин данных и 6-разрядного проверочного слова без побайтного управления записью данных;

SN14LS631 — 16-разрядный EDAC с открытым коллекторным выходом шин данных и 6-разрядного проверочного слова без побайтного управления записью данных;

SN14ALS616 — 16-разрядный EDAC с Z-состоянием шин данных и 6-разрядного прове­ рочного слова с побайтным управлением записью данных;

SN14ALS611 — 16-разрядный EDAC с открытым коллекторным выходом шин данных и 6-разрядного проверочного слова с побайтным управлением записью данных;

1.11. Обнаружение и исправление ошибок в оперативных запоминающих устройствах 129

LS636, LS637

■a

 

 

defI i

20 -I Vcc

dboL 2

19 1SEF

DfilC 3

18 Is,

DB2[ 4

17 lSo

ш з [ 5

16 ] cbo

Ш 4[ 6

15 ] c b i

DB5C 7

14 lC B2

Шб[ 8

13 И с в з

Ш 7[ 9

12 ] n c

gndL 10

11 ]CB4

74LS630, 74LS631

u

28

 

d efI 1

]Vcc

dboL 2

27

]SEF

DBll 3

26

Is ,

DB2l 4

25

И So

ш з [ 5

24

П с в о

Ш4[ 6

23

] c s i

DBSl 7

22

]CB2

ОВб[ 8

21

] с в з

DBll 9

20

lC B 4

DBil 10

19

I c b s

ОВ9[ 11

18

iD B 15

DB10[ 12

17

]DB 14

DB11[ 13

16

]DB13

gndL 14

15

iD B 12

ALS616, ALS617 AS634, ALS634A, ALS63S AS632,ALS632B,ALS633

 

l

T3“

 

m e r r L l

и

 

LE D B dl

40

Vcc

48 3 Vcc

m e r r L 2

39

Is,

Er r I 2

47 ] s ,

Er r I 3

38

3So

DfloH 3

46

] s „

N C l

4

37

I n c

D B ll 4

45

]DB31

w c [

5

36

I n c

DB2l 5

44

]DB30

/ / c [

6

35

I n c

D B3l

6

43

]DB29

g n d L 7

34

I g n d

D B4l

7

42 ]DB28

N C l 8

33

I d b 15

DB5[ 8

41 ~\DB21

DB0[ 9

32

]DB14

o e d b I

9

40

]DB26

D B l[ 10

31 I oEb ,

D B6l 10

39

]DB25

OEBai 11

30

I d b 13

D B ll 11

38

]DB24

D B2l 12

29 1 d b \2

g n d 'l 12

37 I g n d

DB3[

13

28

] d b ii

D BSI 13

36

]DB23

m [

14

27

I dbi o

D B9l 14

35

]DB22

D B 5l

15

26

1DB9

DB 10[ 15

34

]DB21

DB6[

16

25

]DB8

D B ll С 16

33

]DB20

DBlZ

17

24

] cbo

D fil2[

17

32

]Ш 1 9

C B5l 18

23

] c b i

DB13[ 18

31

]DB18

CB4[

19

22

]CB2

DB 14[ 19

30

]DB17

OECBl 20

21

] с в з

DB15[

20

29

]DB16

 

 

 

 

СВбС

21

28

] cbo

 

 

 

 

CB5[

22

27

] c s i

 

 

 

 

CB4[

23

26

]CB2

 

 

 

 

o e c b L 24

25

] с в з

NC No Connection нет сое;шненшI

u

l e d b o L 1

52 K c

m e r r L

2

51

] s ,

Er r I

3

50

] s „

d b o [

4

49 ]DB31

D B l[ 5

48 ]DB30

DB2[

6

47 ]DB29

DB3[

7

46 ]DB28

DB4[ 8

45 ]DB27

DB5[ 9

44 ]DB26

ОЁВоС 10

43

1 o Eb 2

D B6l

11

42

]DB25

D B ll

12

41

]DB24

g n d \_ 13

40 ~\g n d

DB%1 14

39

]DB23

DB9[ 15

38

]DB22

0£B,C 16

37

lO E B j

DBIOC 17

36

]DB21

DBIlH 18

35

]DB20

DB12[ 19

34

]DB19

DB13[

20

33

]DB18

DB14C

21

32

]DB17

DB15[

22

31

]DB16

CB6[

23

30

] cbo

CB5[

24

29

] c b i

CB4[

25

28

]CB2

OECBl

26

27

]CB3

Рис. 1.61. ИС для обнаружения и исправления ошибок (EDAC)

SN74ALS632B, SN14AS632 — 32-разрядный EDAC с Z-состоянием шины данных и 7-разрядного проверочного слова с побайтным управлением записью данных;

SN74ALS633 — 32-разрядный EDAC с открытым коллекторным выходом шины данных и 7-разрядного проверочного слова с побайтным управлением записью данных;

SN74ALS634A, SN74AS634 — 32-разрядный EDAC с Z-состоянием шины данных и 7-разрядного проверочного слова без побайтного управления записью данных;

SN14ALS635 — 32-разрядный EDAC с открытым коллекторным выходом шины данных и 7-разрядного проверочного слова без побайтного управления записью данных.

Основные параметры этих ИС приведены в табл. 1.30 (время распространения сигналов tp приведено только от входов данных DBj до выходов проверочных разрядов CBj). Устройства обнаружения и исправления ошибок EDAC с побайтным управлением записью данных ‘636/‘637 можно использовать в МП-системах с 8-разрядной шиной данных (МП 8080 и 8085), ‘616/‘617 — с 16-разрядной шиной данных (МП 8086, 80186 и 80286) и ‘632/‘633 — с 32-разрядной шиной данных (МП 80386 и 80486).

Структурная схема EDAC ‘636 показана на рис. 1.62 (EDAC ‘630 описывается такой же структурной схемой, но разрядность шин данных и проверочного слова другие — 16 и 6 бит):

DB-,_о (Data Bite) — разряды шины данных МП; СВ4_о (Check Bite) — разряды проверочного слова;

Su So — сигналы управления внутренними операциями EDAC (табл. 1.31);

SEF (Single-bit Errors Flag) — флаг обнаружения и исправления однократных ошибок; DEF (Dual-bit Errors Flag) — флаг обнаружения двукратных ошибок.

9 Г. И. Пухальский