Модуль оперативного запоминающего устройства
Министерство общего и профессионального образованияРоссийской ФедерацииУРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТКАФЕДРА РЭИСмодуль оперативного запоминающего устройстваПояснительная запискаК курсовой работе по дисциплине«Цифровые устройства и микропроцессоры»Руководитель: Добряк В.А.Студент:Группа:Екатеринбург2000ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕМодуль ОЗУ и программа его тестирования.Основные технические требования:–Ёмкость – 128 Кб;–Раздельные шины адреса и данных;–Статическое оперативное запоминающее устройство;–Микропроцессор – Z80.СОДЕРЖАНИЕВведение Принцип работы устройстваОписание работы программы функционального контроля памятиАлгоритм тестаПрограмма тестирования устройства на ассемблереСписок использованной литературыПриложение 1. Схема электрическая принципиальная модуля ОЗУПриложение 2. Технические характеристики микросхемы ОЗУ UM621024AВВЕДЕНИЕРазвитие микроэлектроники в начале семидесятых годов привело к появлению микропроцессоров – новой разновидности БИС, особенность которых заключается в реализации полного перечня функций, выполняемых процессором современных компьютеров. В связи с широким спектром возможных применений эволюция архитектуры микропроцессоров пошла по нескольким различным направлениям, в результате чего появились следующие их классы:простые однокристальные 4- и 8-разрядные контроллеры невысокой производительности для применения в бытовых приборах и небольших подсистемах;быстродействующие секционные комплекты микропроцессорных БИС для создания машин произвольной разрядности, адаптируемых к алгоритмам обработки данных на микропрограммном уровне;мощные однокристальные 16- и 32-разрядные микропроцессоры, сравнимые по быстродействию с мини-ЭВМ;процессоры цифровой обработки сигналов, подключаемые к стандартным интерфейсам микроЭВМ для обработки арифметических алгоритмов, таких, как быстрое преобразование Фурье;аналоговые микропроцессоры – устройства, включающие АЦП, ЦАП, устройства цифровой обработки и представляющиеся пользователю как системы с аналоговым входом и аналоговым выходом.Существенное отличие архитектуры, ориентированной на различные классы задач, порождает взаимную незаменяемость разных классов микропроцессоров. Развитие всех направлений дополняет друг друга, в результате чего создаётся элементная база, ориентированная на эффективное использование в составе систем и устройств различной производительности и потребления энергии.Использование микропроцессоров позволило создать новый класс малопотребляющих компактных машин – микроЭВМ. Данная курсовой работа, в частности, и рассматривает одну из наиболее важных частей такой микроЭВМ – работу одного из однокристальных микропроцессоров – Z80 с оперативным запоминающим устройством ёмкостью 128 Кб.1. ПРИНЦИП РАБОТЫ УСТРОЙСТВАВыбранный микропроцессор Z80 как нельзя лучше подходит для создания микроЭВМ. Хотя в данное время производительность данного класса машин стремительно растёт, остаются ниши для использования и данного микропроцессора. Например, такие машины вполне себя оправдывают, если их использовать в технологических линиях контроля и сборки. Причём самых различных изделий. На такие рабочие места новую высокопроизводительную технику ставить нецелесообразно, а собрать на базе данного микропроцессора устройство, измеряющее параметры изделия и производящее регулировку его, достаточно просто и не требует значительных затрат.Наиболее важное ограничение в использовании микропроцессора Z80 накладывает, то, что данный микропроцессор напрямую может использовать не более 216 ячеек памяти. Т.е. микропроцессор адресует всего 64 Кбайт памяти. Зачастую в тех областях, где применяется данный процессор более и не требуется, но иногда существует острая потребность в расширении адресного пространства. Это довольно просто удовлетворяется путём некоторой модернизации схемы работы микропроцессора с памятью.В данной курсовой работе рассматривается один из способов расширения адресного пространства микропроцессора Z80 – метод окна.Метод окна позволяет очень просто разрешать указанные проблемы. Идея метода состоит в отображении на «большом» отрезке лишь части «малого» отрезка. Эта часть соответствует свободным адресам микроЭВМ и называется окном.Рис.1. Схемная реализация метода окнаСистема работает следующим образом:Процессор загружает программно-доступный регистр старших разрядов адреса с шины данных, задавая положение проекции окна в адресном пространстве главной памяти.Процессор обращается к некоторому адресу, лежащему внутри окна.Дешифратор опознаёт принадлежность текущего адреса фиксированному окну и разрешает передачу в главную память сигнала сопровождения адреса. В главную память выдаётся полный адрес, определяющий одну из её ячеек.Выбранная ячейка главной памяти выдаёт или принимает информацию в зависимости от сигнала на линии управления режимом работы и посылает сигнал по линии передачи ответа.Принципиальная схема устройства находится в Приложении 1.В данном случае используется двухстраничное делен...