Створення мікропроцесорної системи обробки інформації
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
p;
Необхідна швидкодія ПЗП визначається по тимчасовим діаграмам ЦП. Для МК ATmega128 тривалість циклу запису (зчитування) tС равно 2ТМТ, де ТМТ - тривалість машинного такту.
При частоті кварцевого резонатора fтг = 9 МГц тривалість tС дорівнює:
Тривалість циклу мікросхеми памяті tcy повинна задовольняти нерівності:
У якості мікросхеми ПЗП виберемо КР556РТ20, тому що вона ідеально підходить і не створює збитковості для даного випадку. Для даної мікросхеми памяті ємкість 1К, а розрядність слова 8 біт:
.
Розрахуємо число ВІС ПЗП в ряду матриці:
де nБИС - розрядність обраної мікросхеми памяті.
Визначимо число розрядів стовбців матриці:
де NБИС - кількість комірок обраної мікросхеми памяті.
Загальна кількість ВІС ПЗП дорівнює:
Таким чином, кількість корпусів ПЗП дорівнює 1.
Визначимо стум навантаження і ємкістне навантаження для схем вводу адреси по ланцюгам адресу ВІС ПЗП по формулам:
IAL = m IIAL = 1 * 0,25 = 0,25 мА
IAH = m IIAH = 1 * 0,04 = 0,04 мА
CA = m CIA + Cm = 1 * 5 + 20 = 25 пФ
де IIАL, IIAH - вхідні токи логічного 0 і логічної 1 по ланцюгам адресу обраної ВІС ПЗП. CIА - вхідна ємкість по входу адресу ВІС ПЗП.
Визначимо струми навантаження ICSL, ICSH і величину ємкісного навантаження СCS по ланцюгам вибору мікросхем (CS) по формулам:
ICSL = mp IICSL = 1 * 0,25 = 0,25 мА
ICSH = mp IICSH = 1 * 0,04 = 0,04 мА
CCS = mp CICS + Cm = 1 * 5 + 20 = 25 пФ
де IICSL, IICSH - вхідні струми логічного 0 і логічної 1 по ланцюгам вибору (CS) ВІС ПЗП.
CСS - вхідна ємкість по ланцюгам вибору мікросхем (CS) ВІС ПЗП.
Враховуючи, що на відміну від ОЗП інформація з ПЗП тільки зчитується, то необхідно визначити струми навантаження і ємкість навантаження на інформаційні виходи ВІС ПЗП по формулам:
IQL = mР IIL = 1 0,25 = 0,25 мА
IQH = mР IIH = 1 0,04 = 0,04 мА
CQ = mC CQO + mР CI + Cm = 1 5 + 1 5 + 20 = 30 пФ
де IQL, IQH - вхідні струми логічного 0 і логічної 1 мікросхем навантаження ВІС ПЗП, CQO - вихідна ємкість одного інформаційного виходу ВІС ПЗП, CI - вхідна ємкість мікросхем навантаження ВІС ПЗП.
Отримані значення струмів не повинні перевищувати граничні значення для обраних мікросхем памяті.
Рис.7 Умовно графічне позначення ПЗП КР556РТ20
Найменування виводів:
A0 A9 - адресні входи.
D0 D7 - шина даних вводу/виводу.
CECS, CECS1 - вибір мікросхеми
Технологічні та електричні характеристики КР556РТ20:
Технологія - ТТЛШ
Організація - 1К8
Час виборки, ns - не більш 65
Напруга живлення, V - 5
Струм живлення, мА - 180 мА
Вхідна напруга, V
при логічному 0 - min 2,4 - max 0,5
при логічній 1 - min 2,4 - max 0,5
Вихідна напруга, V
при логічному 0 - min 2,4 - max 0,5
при логічній 1 - min 2,4 - max 0,5
Вихід - 3 с.
Потужність споживання, mW - 875
Діапазон робочих температур, С - - 10 - +70
Початкові дані для мікросхеми КР556РТ18 2К8:
Кількість комірок зовнішнього ПЗП NОЗУ - 4К8
Вхідні струми:
при логічному 0, IIL - 0,25 мА
при логічній 1, IIH - 0,04 мА
Вхідна ємкість логічних схем навантаження, СI - 5 пФ
Монтажні ємкості усіх ланцюгів (См = 20 пФ).
Згідно завдання кількість комірок ПЗП складає NОЗУ.
Розрядність ПЗП nОЗУ повинна відповідати розрядності обробки даних ЦП. Інформаційна ємкість СОЗУ визначається по формулі:
Необхідна швидкодія ПЗП визначається по тимчасовим діаграмам ЦП. Для МК ATmega128 тривалість циклу запису (зчитування) tС равно 2ТМТ, де ТМТ - тривалість машинного такту. При частоті кварцевого резонатора fтг = 9 МГц тривалість tС дорівнює:
Тривалість циклу мікросхеми памяті tcy повинна задовольняти нерівності:
У якості мікросхеми ПЗП виберемо КР556РТ20, тому що вона ідеально підходить і не створює збитковості для даного випадку. Для даної мікросхеми памяті ємкість 1К, а розрядність слова 8 біт:
.
Розрахуємо число ВІС ПЗП в ряду матриці:
де nБИС - розрядність обраної мікросхеми памяті. Визначимо число розрядів стовбців матриці:
де NБИС - кількість комірок обраної мікросхеми памяті.
Загальна кількість ВІС ПЗП дорівнює:
Таким чином, кількість корпусів ПЗП дорівнює 2.
Визначимо стум навантаження і ємкістне навантаження для схем вводу адреси по ланцюгам адресу ВІС ПЗП по формулам:
IAL = m IIAL = 2 * 0,25 = 0,50 мА, IAH = m IIAH = 2 * 0,04 = 0,08 мА
CA = m CIA + Cm = 2 * 5 + 20 = 30 пФ
де IIАL, IIAH - вхідні токи логічного 0 і логічної 1 по ланцюгам адресу обраної ВІС ПЗП.
CIА - вхідна ємкість по входу адресу ВІС ПЗП.
Визначимо струми навантаження ICSL, ICSH і величину ємкісного навантаження СCS по ланцюгам вибору мікросхем (CS) по формулам:
ICSL = mp IICSL = 1 * 0,25 = 0,25 мА
ICSH = mp IICSH = 1 * 0,04 = 0,04 мА
CCS = mp CICS + Cm = 1 * 5 + 20 = 25 пФ
де IICSL, IICSH - вхідні струми логічного 0 і логічної 1 по ланцюгам вибору (CS) ВІС ПЗП.
CСS - вхідна ємкість по ланцюгам вибору мікросхем (CS) ВІС ПЗП.
Враховуючи, що на відміну від ОЗП інформація з ПЗП тільки зчитується, то необхідно визначити струми навантаження і ємкість навантаження на інформаційні виходи ВІС ПЗП по формулам:
IQL = mР IIL = 1 0,25 = 0,25 мА
IQH = mР IIH = 1 0,04 = 0,04 мА
CQ = mC CQO + mР CI + Cm = 2 5 + 1 5 + 20 = 35 пФ
де IQL, IQH - вхідні струми логічного 0 і логічної 1 мікросхем навантаження ВІС ПЗП, CQO - вихідна ємкість одного інформаційного виходу ВІС ПЗП, CI - вхідна ємкість мікросхем навантаження ВІС ПЗП.
Отримані значення струмів не повинні перевищ