5.4 Умовне позначення мікросхем пам’яті

Вхідний контроль:

1. Яке умовне графічне позначення використовується для зображення цифрових елементів на принципових схемах?

2. Які поля можуть бути на умовному графічному позначенні цифрових елементів і для чого вони використовуються?

Умовне позначення мікросхем пам’яті складається з трьох полів: основного – де знаходиться інформація про функціональне призначення мікросхеми й двох доповнювальних, в яких розміщується інформація про функціональне призначення кожного виводу й тип сигналів на входах даних. За необхідності, доповнювальні поля можуть поділятись на групи однакових, за функціональною ознакою, виводів – адресні, керувальні, інформаційні. Розміри кожного з полів установлюються відповідно до ДСТУ на зображення інтегральних мікросхем.

У залежності від функціонального призначення в основному полі, можливі такі позначення:

• ROM – загальне позначення постійного запам’ятовувального пристрою, без уточнення до якого типу відноситься. Якщо необхідно точно вказати використовуваний тип пристрою, то загальне позначення може доповнюватись:

• PROM – постійний запам’ятовувальний пристрій, програмований маскою;

• EPROM – репрограмований ПЗП з електричним записом і ультрафіолетовим стиранням;

• EEPROM – репрограмований ПЗП з електричним записом і електричним стиранням;

• RAM – умовне позначення оперативного запам’ятовувального пристрою статичного типу;

• RAMD – умовне позначення оперативного запам’ятовувального пристрою динамічного типу;

• CAM – умовне позначення асоціативного запам’ятовувального пристрою.

У лівому доповнювальному полі розміщується інформація про функціональне призначення входів, а у правому – виходів мікросхеми. Для різних типів ЗП виводи мають різне функціональне призначення, але в цілому, є певний набір, з якого можна вибирати необхідні:

А₀...А_N – адресні входи, номер розряду адреси показано у вигляді індексу;

DI₀...DI_M – входи даних. Для багаторозрядних ОЗП номер розряду вхідного сигналу подається у вигляді індексу;

DO₀...DO_M – виходи даних. Для багаторозрядних ЗП номер розряду вхідного сигналу подається у вигляді індексу;

DIO₀...DIO_М – входи/виходи даних. Виводи, функції яких об’єднано і вибір необхідної визначається сигналами керування;

C (CLK) – вхід синхронізації. Призначено для прийому сигналу синхронізації від генератора тактових імпульсів;

CAS – строб адреси стовпця;

RAS – строб адреси рядка;

EO – сигнал дозволу виходу;

ER (Enable Read) – сигнал дозволу стирання (обнулення вмісту ОЗП);

RD (Read) – сигнал дозволу зчитування;

WR (Write) – сигнал дозволу запису;

W/R – сигнал керування процесом запису/читання;

REF (refresh) – сигнал зовнішньої регенерації;

CS – сигнал вибору мікросхеми;

XACK – вхід сигналу кінця циклу запису/читання. Указує на закінчення циклу взаємодії динамічної пам’яті з центральним процесором. Формується контролером динамічної пам’яті;

SACK – вхід сигналу кінця циклу запису/читання. Указує на закінчення циклу взаємодії динамічної пам’яті з центральним процесором. Формується контролером динамічної пам’яті;

U_РК – вхід напруги програмування;

U_CC – вивід для подання напруги живлення;

GND – загальна лінія (цифрова «земля»).

Виводи U_РК, U_CC і GND на принципових схемах можна не показувати.

У залежності від режиму роботи й можливостей формувати різні сигнали, виходи мікросхеми можуть перебувати у трьох станах – стані формування логічного 0, стан формування логічної 1 й у високоімпедансному стані (z-стані). Високоімпедансний стан відповідає стану виходу, який відключено від лінії. Крім того, в залежності від схемотехнічних особливостей вихідних каскадів мікросхем, виходи можуть бути: по-перше – з відкритим колектором (відкритим стоком) – це вихідний каскад на біполярному або МОН-транзисторі в якого немає резистора у колі колектора або у колі стоку; по-друге – з відкритим емітером – це каскад на біполярному транзисторі в якого відсутній резистор у колі емітера. Для забезпечення правильної роботи таких схем необхідно передбачити підмикання резистора необхідної величини. Наявність у мікросхемі таких особливостей позначають спеціальними знаками:

• вихід з трьома станами;

• вихід з відкритим колектором;

• вихід з відкритим емітером.

Приклади зображення мікросхем ПЗП різних типів подано на рис. 5.9.

На рис. 5.9,а зображена мікросхема ПЗП, програмована матрицею, ємністю 256 байт, з виходами, що можуть мати три стани. Сигнал вибору мікросхеми CS має активний рівень, що дорівнює логічному 0. Тому для зчитування вмісту комірки необхідно подати код адреси і сигнал логічного 0 на вхід CS); на рис. 5.9,б показана мікросхема РПЗП, програмована однократно з організацією 256 × 4, вихідні каскади якої побудовано за схемою з відкритим колектором. Керування зчитуванням відбувається як і у попередньому випадку. Сигнал логічної 1 на вході CS переводить мікросхему у режим зберігання інформації; на рис. 5.9,в показана мікросхема РПЗП з електричним стиранням. Виводи мікросхеми двонаправлені. Вибір режиму роботи відбувається у відповідності з табл. 5.1.

Рисунок 5.9 – Умовні графічні позначення мікросхем ПЗП

Таблиця 5.1 – Таблиця роботи мікросхеми РПЗП

Назва сигналу, значення сигналу					Режим роботи
CS	EO	A0 –A10	DIO0–DIO7	UPR
1	X	X	Z	Ucc	Зберігання
1	0	X	0	UPR	Стирання
1	1	A	D0 – D7	UPR	Програмування
0	0	A	D0 – D7	Ucc	Зчитування

В таблиці літерами позначено: Х індиферентний стан; А – десятирозрядний код адреси; U_cc – напруга живлення; U_PR – напруга переривання.

Приклади умовних графічних зображень ОЗП показано на рис. 5.10

Рисунок 5.10 – Приклади умовних графічних позначень мікросхем ОЗП

На рис. 5.10,а зображено умовне графічне позначення мікросхеми ОЗП статичного типу з організацією 256 × 8. Керування режимом роботи здійснюється сигналами OE, CS, W/R відповідно до табл. 5.2.

На рис. 5.10,б зображена ОЗП динамічного типу з організацією 64К × 1, тому що її 8 входів даних адресують масив пам’яті 256 × 256 ЕП. Керування режимами роботи такої мікросхеми відбувається відповідно до табл. 5.3.

Таблиця 5.2 – Таблиця істинності мікросхеми ОЗП

Назва сигналу, значення сигналу					Режим роботи
CS	OE	W/R	A0–A7	DIO0–DIO7
1	X	X	X	Z	Зберігання
0	X	0	A	0	Запис 0
0	X	0	A	1	Запис 1
0	1	1	A	Z	Зчитування без видачі
0	0	1	A	D0–D7	Зчитування

Таблиця 5.3 – Таблиця істинності мікросхеми ОЗП динамічного типу

Назва сигналу, значення сигналу						Режим роботи
RAS	CAS	W/R	A	DI	DO
1	1	X	X	X	Z	Зберігання
1	0	X	X	X	Z	Зберігання
0	1	X	A	X	Z	Регенерація
0	0	0	A	0	Z	Запис 0
0	0	0	A	1	Z	Запис 1
0	0	1	A	X	D	Зчитування

Контрольні запитання:

1. Як позначається вивід ВІС з відкритим колектором?

2. Поясніть призначення сигналу CS?

3. В яких трьох станах може бути вихід ВІС пам’яті?

Контрольні запитання підвищеної складності:

1. Які умовні позначення використовуються для позначення типу вихідних ліній у ВІС?

2. Які виводи ВІС пам’яті призначено для прийому даних і як їх можливо організувати?

3. В яких трьох станах можуть знаходитися виводи введення-виведення даних до ВІС пам’яті?

4. Для яких цілей передбачено високоімпедансний стан виходу ВІС пам’яті?