Памяти много не бывает. Постоянные запоминающие устройства ПЗУ Holtek Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Компоненты и технологии, № 4'2002

Памяти много не бывает

Память разная нужна, память всякая важна...

Почти по С. Маршаку

Среди электронных компонентов память занимает особое место: без постоянной памяти не загрузится компьютер, без ОЗУ не напишешь письмо, не поиграешь, не попадешь в Интернет. Отсутствие элементов памяти в средствах связи приведет к тому, что позвонить можно будет только по телефону с дисковым номеронабирателем (кто забыл, когда таким пользовался, попробуйте — удовольствие ниже среднего). И это только наиболее яркие примеры. Поэтому уделим внимание элементам памяти — они того заслуживают. Остановимся на постоянных запоминающих устройствах компании Ио!1ек, применяемых в микропроцессорных системах.

Тема номера

Ракович Николай

[email protected]

Однократно программируемое ПЗУ НТ27Сххх

Семейство однократно программируемых ПЗУ (EPROM) (рис. 1), выполненных по КМОП-техно-логии, представляет ИС с организацией N слов х 8 бит (64 К х 8 бит для НТ27С512; 128 К х 8 бит для НТ27С010; 256 К х 8 бит для НТ27С020; 512 К х 8 бит для НТ27С040), временем программирования 75 мкс и временем доступа к любому байту

Row О—► Address!

Columns!_____

Add ress V w

___ CEO—►

OE/VPPO—►

X-Decoder —► cell array

Y-Decoder —► Y-gating

+

СЕ &0Е& PGM & TEST Control Logic SACKT & Output Buffer

-«-ÖVSS

-«-OVSS

■OODQO-DQ7

Рис. 1. Блок-схема ПЗУ НТ27Сххх

42

не более 70/90 нс. Такое быстродействие позволяет избавиться от состояния ожидания (WAIT) в высокопроизводительных микропроцессорных системах. Раздельное управление разрешением выдачи выходных сигналов и разрешением выборки кристалла упрощает жизнь: нет конфликтов на шине.

Во всех микросхемах этого семейства реализованы два режима: чтение данных и режим пониженного потребления (standby), управление которыми осуществляется по выводам CE/OE1 и OE/NC (рис. 2).

Чтение данных возможно при активизации CE/OE1 и OE/NC. Если активен только вывод CE/OE1, то выход остается в высокоимпедансном состоянии (Hi-Z state).

Для перехода в режим пониженного потребления достаточно подать низкий или высокий уровень на выводы СЕ/СЕ.

Однократно программируемое ПЗУ HT27LCxxx

Отличие данного семейства от семейства НТ27Сххх заключается в низком напряжении питания (+3,3 В против +5,0 В для НТ27Сххх) и временем доступа — 120 нс. В состав семейства входят OT27Ld52 (64 К х 8 бит) и m27LCT20 (256 К х 8 бит).

ПЗУ с масочным программированием HT23Cxxx

Во всех ИС данного семейства фирмой Holtek предусмотрена высокая гибкость: управление разрешением выдачи выходных сигналов и разрешением выборки кристалла может осуществляться как высоким, так и низким уровнем сигнала (рис. 3). Это позволяет не только упростить связь с большинством микропроцессоров, но и решить проблему конфликтов на шине. Еще одной особенностью НТ23Сххх является режим пониженного энергопотребления, при котором ток потребления меньше

------www.finestreet.ru---------------------

Компоненты и технологии, № 4'2002

Тема номера

АО

АІ40—►

Address

Buffers

СЕ/СЕ/0Е1/0Е1

OE/OE/NC Ó—►

X-Dec

Y-Dec

HT

XY-Pre Dec

Memory

Cell

(32Kx8Bits)

CSQ-

SK¿)-

ORgÓ-

Control

Logic

Z-Dec

Ж

Sense Amp

~D~

DIÓ-

Control

Logic

and

Clock

Generator

Address

Address

Decoder

Output Buffers

-------------—5...

VSS VCC DO..........D7

Data

Register

4—►

A-----pVSS

Memory Cell Array 1K: (128x8 or 64x16)

Output

Buffer

-►ÔDO

Рис. 3. Блок-схема масочного ПЗУ НТ23Сххх

i__________________________________________________________________*

Рис. 5. Временные диаграммы работы 3-проводного последовательного ЭСППЗУ HT93LCxx

30 мкА. Все это делает ИС данного семейства практически идеальными для устройств с высокой плотностью размещения компонентов и малой потребляемой мощностью.

Трехпроводное последовательное ЭСППЗУ ИТ931Схх

Во многих случаях, особенно на производстве, бывает трудно организовать передачу и хранение данных по параллельному порту: слишком большое количество проводов в жгуте. Специально для таких случаев Holtek выпускает трехпроводную энергонезависимую последовательную электрически перепрограммируемую память объемом 1 К (HT93LC46),2 К (HT93LC56) и 4 К (HT93LC66) (рис. 4). Во всех микросхемах возможна двойная организация: длина слова 16 или 8 бит, причем это решается простым подключением вывода ORG к питанию или к «земле». Все ИС оптимизированы для использования в системах, где критичным является малое потребление и низкое напряжение питания. Вывод разрешения выборки кристалла (05), вход тактового сигнала(5К), вход ф1) и выход фО) данных позволяют легко реализовать многофункциональный интерфейс для большинства микроконтроллеров.

Рассмотрим вкратце принципы реализации основных функций: чтение, стирание и запись на примере HT93LC66 (для остальных микросхем этой серии все аналогично). HT93LC66 может быть сконфигурирована в виде 256 слов по 16 бит или 512 слов по 8 бит

каждое. ИС работает с семью командами: READ, ERASE, WRITE, EWEN, EWDS, ERAL и WRAL, которые занимают 11 (12) бит при организации 256x16 (512x8): один стартовый бит, два бита кода операции и 8 (9) адресных битов. Эти команды могут быть переданы в HT93LC66 с помощью сигналов управления CS, SK и входа данных DI по срезу тактового сигнала SK (рис. 5). Отметим, что при чтении (READ) вывод DO функционирует как выход данных, а при циклах записи (WRITE) и стирания (ERASE) — как индикатор состояния занятости (BUSY/READY).

При подаче питания микросхема устанавливается в EWDS состояние, а перед командами стирания или записи должна быть выполнена команда EWEN.

Чтение (READ). По этой команде данные по выбранному адресу поступают на вывод DO. Изменение данных на этом выводе происходит по фронту тактового сигнала SK. Поток данных предваряется посылкой логического нулевого бита. В отличие от остальных команд, команда чтения всегда является действительной и не зависит от команд EWEN или EWDS. После считывания слова данных внутренний адрес автоматически наращивается на 1, что позволяет считать следующее слово без ввода адреса. Адрес будет автоматически изменяться при переходе CS с высокого уровня на низкий.

Разрешение/Запрет (EWEN/EWDS). Если вам понадобятся функции программирования или отпала необходимость в их использовании, то эти команды помогут в этом. По

CS-

SK-DI _

DO -

tcss

tDIS

tsKH

tsKL

tülH "►j

Valid Data~lT

tcSH

К________7

X Valid Data f

tPDO

HI-Z

tpD1

Рис. 4. Блок-схема трехпроводного последовательного ЭСППЗУ HT93LCxx

умолчанию (при включении) выполняется команда EWDS, которая блокирует команды ERASE, WRITE, ERAL и WRAL. Чтобы применить команду ERASE/WRITE, необходимо инициализировать EWEN, действие которой сохраняется до запуска команды EWDS или отключения питания. Еще раз подчеркнем, что при выполнении команды EWDS или при включении питания в HT93LCххх нельзя записать никакие данные (защита информации в памяти).

Стирание (ERASE). По команде ERASE (в режиме программирования, конечно) удаляются данные по заданным адресам по спаду сигнала CS. Поскольку внутренний генератор формирует все временные сигналы, то отпадает необходимость во внешнем тактировании SK. Во время стирания возможна проверка состояния занят/готов (при высоком уровне CS): при выполнении операции на выводе DO устанавливается низкий уровень, по окончании — высокий, что говорит о возможности выполнения дальнейших команд.

Запись (WRITE). Запись данных в память HT93LCххх выполняется по заданному адресу в режиме программирования по спаду сигнала CS (аналогично команде стирания). Цикл записи содержит автоматическое стирание перед записью данных, в результате чего отпадает необходимость в дополнительной команде стирания. Проверка состояния занятости полностью аналогична команде стирания.

Стирание всех данных (ERAL). Чтобы облегчить жизнь разработчикам, в ИС серии HT93LCххх предусмотрено стирание всех данных. По этой команде полностью очищается вся память (запись логической «1» во все ячейки памяти).

Запись всех данных (WRAL). Данная команда является развитием ERAL, поскольку при ее выполнении происходит стирание данных во всей памяти и запись новых данных в каждую ячейку.

Микросхемы памяти фирмы Holtek для микроконтроллеров позволяют решить практически все вопросы, связанные с хранением данных. Широкий спектр ИС дает возможность разработчикам создавать системы любой конфигурации и сложности. Одним словом, попробуйте!

www.finestreet.ru

43