ПРОГРАММИРУЕМОЕ ПОСТОЯННОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Области применения

Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) было первым программируемым компонентом памяти, легким в использовании и относительно недорогим. На сегодняшний день благодаря стремительному развитию микроэлектроники эти компоненты обладают таким объемом, о котором еще недавно не приходилось и мечтать. Несмотря на появление микроконтроллеров, обладающих собственными устройствами памяти, ППЗУ не теряют своей популярности. Они были созданы для хранения двоичной информации в виде программ или данных. Но этим использование данных устройств не ограничивается.

С помощью ППЗУ возможно реализовать довольно сложные логические функции, что обходится гораздо дешевле, чем разработка соответствующего устройства на традиционных логических микросхемах.

ППЗУ можно рассматривать как некоторый «черный ящик» с X входами и восемью выходами. Число входов зависит от емкости устройства памяти и соответствует числу адресных линий (рис. 2.32). Так, микросхема 2716 емкостью 2 Кб имеет 11 входов, а микросхема 27512 (64 Кб) — 16.

Типичное использование таких компонентов в области информатики сводится к дешифрации адреса.

Предположим, требуется, чтобы один бит перешел в нулевое состояние по адресу или группе адресов в области памяти размером 16 бит. Осуществление такой функции при помощи логических вентилей требует значительного числа компонентов.

Имея ППЗУ, достаточно запрограммировать адрес X (адрес дешифрации) соответствующими данными. Если речь идет о нулевом бите шины данных, то по выбранному адресу нужно записать число 254 (или FE в шестнадцатеричной системе счисления, см. главу 4, раздел «Системы счисления»). По остальным адресам данные останутся неизменными (в них, как правило, исходно записано число FFH). Если записать FEH в нескольких ячейках памяти, можно задать не один адрес, а группу адресов. Ввиду того что в ячейке остается еще семь свободных бит, в сумме можно задать до восьми различных результатов дешифрации. Для исправления ошибки или внесения изменений достаточно стереть информацию и запрограммировать устройство заново.

Среди других областей применения ППЗУ следует отметить управление семисегментным индикатором: двоичное слово на адресных линиях соответствует конфигурации цифры или символа индикатора. Имеется возможность одновременно управлять несколькими индикаторами с мультиплексированием или без него. Наконец, ППЗУ может составлять основу устройства автоматического управления несколькими объектами. В этом случае используется счетчик, который проходит по всем адресам за заданное время (несколько секунд или часов). Если каждому из восьми битов данных на выходе поставить в соответствие реле или симистор, то можно управлять восемью объектами независимо друг от друга. Для расширения возможностей устройства применяется параллельное включение двух ППЗУ.

При любом из перечисленных вариантов использования необходимо следить за корректным подключением двух управляющих линий: CS и ОЕ. Как правило, они подключены к напряжению Vss. Подача на линию ОЕ уровня логической единицы позволяет одновременно отключить все выходы (перевести их в высокоомное состояние).

Для некоторых моделей, в частности для ППЗУ, изготовленных по КМОП технологии, рекомендуется присоединять шину данных к напряжению Vss через резистор сопротивлением порядка 100 кОм.

Разбиение ППЗУ на несколько областей

Порой в одном ППЗУ полезно иметь несколько программ или версий программы, которые можно выбирать с помощью переключателей.

Это бывает нужно и в том случае, когда устройство памяти содержит некоторые рабочие данные (коды ASCII для индикатора, знакогенератора и т. д.). Для этого достаточно выбрать ППЗУ необходимого объема и разбить его на области, расположенные по определенным адресам. Если для каждого блока данных необходимо 2 Кб памяти, можно создать 4 области одинакового размера в ЗУ емкостью 8 Кб (микросхема 2764) или 16 областей с помощью микросхемы 27256 объемом 32 Кб.

Выбор нужной области производится при помощи переключателя типа DIP, вставных перемычек или реле, управляющих входами АН и А12 (рис. 2.33).

На управляющих входах необходимо наличие высокоомного резистора, подключенного к источнику напряжения Vss. Программа или данные будут размещаться по нужным адресам, например 0000Н для первой области, 0800Н — для второй (при протяженности 2 Кб) и т. д.

Устаревшие типы ППЗУ

Некоторые типы ППЗУ, теперь уже устаревшие, например 2726 (объемом 2 Кб), стали раритетами или стоят дороже, чем другие, значительно более совершенные модели. Тем не менее иногда возникает необходимость их замены, например если перепрограммирование невозможно (старая модель). К счастью, размещение выводов таких ЗУ стандартизировано, что упрощает их замену современными микросхемами.

Прежде всего необходимо определить технологию изготовления исходного запоминающего устройства: если в его маркировке есть буква С (27С32), то речь идет о микросхеме КМОП типа. В таком случае проблем не возникает, поскольку большинство современных моделей принадлежит именно к этому семейству. Если буква С в маркировке отсутствует и выявить тип схемы с помощью проверки не удается, необходимо найти компонент аналогичной модели.