Космонавтика  Архитектура 3-х шинных систем 

1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57

Микропроцессор 8080

74L.S367 Буфер адреса

1,мп /

Характеристики ЦП Z80 по постоянному току Тл-О-УОС, Усе-+5 В±5%, если ие оговорено о >бо

Буферированный выход Ао в систему

Рис. 2.8. Ток на выходе адресной линии микропроцессора должен быть согласован по величине с током на входе буфера адреса. В приведенном примере соответствующие значения тока составляют 0,4 мА для состояния логического О (1шо) и 20 мкА для состояния логической 1 (Iini)- Направление

тока показано стрелками.

Микропроцессор 8080

А А,: А, А А,

74LS367

1 2

, 12


Буферированные адресные линии

Выводы 1 и 15 всех устройств 74LS367

Рис. 2.9. Полная схема адресной шины микропроцессора 8080 с устройством 74LS3e7, используемым в качестве буфера адресных линий.

Значение

Обозначе-

Параметр

1Шввиадь-

сред.

макса-

Едини-ца аз-

Условия йсоы-тавнй

нальное

мерення

V,LO

Низкий уровень тактово-

-0,3

0,45

ViHO

го напряжения

Vcc-0,6

Высокий уровень такто-

Voc+0,3

вого напряжения

-0,3

Низкий уровень входного

напряжения

Высокий уровень входно-

го напряжения

Низкий уровень выход-

IoL=1.8 мА

ного напряжения

Высокий уровень выход-

1он=-250 мкА

ного напряжения

Ток от источника

Ток утечки на входе

ViN-O-7-Voo

IlOh

Ток ут. на входе с тре-

Vouт-2.4-Voc

мя состояниями

Ilol

Ток ут. на выходе с тремя состояниями

VouT-0,4 В

Ток ут. на шине данных в режиме ввода

±10

0<ViN<Vcc

Характеристики ЦП Z80A по постоянному току

Та=0-yOC. Voo=H-5

, В±5%, если не оговорено

особо

Обоз-

Значение

Едини-

Параметр

Условия испы-

яаче-

минималь-

сред-

макси-

ца из-

таний

мальное

мерения

V,LO

Низкий уровень тактово-

-0,3

0,45

го напряжения

Vcc-0.6

Vcc+0,3

Высокий уровень такто-

вого напряжения

-0,3

Низкий уровень входного

напряжения

Высокий уровень входно-

го напряжения

IoL=l,8 мА

Низкий уровень выходно-

го напряжения

1он= -250 мкА

Высокий уровень выход-

ного напряжения

Ток от источника

Ток утечкн и а входе

Vm=0-f-Vcc

Iloh

Ток ут. на входе с тремя состояниями

VouT=2,4-T-Voo

Ilol

Ток у т. и а выходе с тре-

VouT=0,4 В

мя состояниями

0<Vm Vco

Ток ут. на шиие данных в режиме ввода

±10

Рис. 2.10. Спецификации адресных выходов мшсропроцессора Z80 и некоторые другие спецификации по постоянному току. Напряжение иа адресных выходах обозначено как Vc . и Уон. (С разрешения фирмы Zilog.)



2.5.

Адресная шина Z80

Покажем, каким образом можно построить буферы для адресной шины микропроцессора Z80. Спецификации адресных входов Z80 приведены на рис. 2.10. Из этого рисунка видно, что для адресных выходов Z80 характерно наличие тока 150 мкА в состоянии логической 1 и 2 мА в состоянии логического 0. Допустим, что адресная шина системы характеризуется нагрузкой 200 мкА в состоянии 1 и 3 мА -в состоянии 0. Как видно, в этом случае микропроцессор Z80 не в состоянии управлять адресной шиной. Заметим, снова, что подобные условия выбраны с целью сделать необходимым введение буфера адреса.

Выберем в качестве буферов адреса устройства 74LS367. Полная схема соединений для буферированной адресной шины микропроцессора Z80 приведена на рис. 2.11. Ввиду простоты

У I 1

Микропроцессор

Z80 ЗТ

74LS3e7

Аб ,

А 12

1,15

74LS367 3

I. 15

Буферированные адресные шины

74LS367

А 6


Рис 2 11. Полная схема адресной шниы микропроцессора Z80 с устройством 74LS367, используемым в качестве буфера адреса.

интерфейса Z80 с микропроцессорной системой дальнейшее рассмотрение адресной шины Z80 нецелесообразно. Отметим, что адресная шина Z80, как и 8080, состоит из 16 линий (рис. 2.9).

2.6. Адресная шина 6800

Спецификации для выходных адресных линий микропроцессора 6800 приведены на рис. 2.12, из которого видно, что нагрузка для этих линий составляет 2 мА для состояния логической 1 я 150 мкА для состояния логического 0. Допустим, что нагрузка по току в адресной шине проектируемой системы превышает возможности микропроцессора 6800, т. е. необходимо буферирЬ-вание адресных выходов микропроцессора 6800. В качестве буферов адреса снова используем устройство 74LS367.

Полная схема буферированной адресной шины микропроцессора 6800 приведена на рис. 2.13. Из этой схемы видно, что адресная шина 6800, подобно шинам 8080 и Z80, состоит из 16 линий.

2.7. Адресная шина микропроцессора 8085

Адресная шина микропроцессора 8085 по своему построению отличается от уже рассмотренных шин. Для адресных шин устройств Z80, 8080, 6800 характерно то, что каждой линии шины соответствует специальный вывод в корпусе микропроцессора. Это означает, что вне зависимости от состояния микропроцессора вывод АО всегда соответствует разряду адресной шины Ао, что упрощает формирование 16-разрядного адреса. Здесь просто группируются 16 выводов микропроцессора, и эта группа определяется как адресная шина системы.

В устройстве 8085 используется другой принцип, основанный на временном мультиплексировании функций выводов, когда одни и те же выводы в разные моменты времени представляют разные функции. Это позволяет реализовать ряд дополнительных функций при тех же 40 выводах в корпусе микропроцессора.

Восемь мультиплексированных выводов устройства 8085 играют роль шины данных либо младших разрядов адресной шины. В некоторые моменты эти восемь физических выводов передают адрес, в другие моменты они используются для ввода или вывода данных. Как показано на рис. 2.14 выводы в микропроцессоре 8085 обозначаются как ADq-AD7.

, Из рис. 2.14 видно, что старшие восемь разрядов адресной шины системы As-А15 соответствуют аналогичным адресным выводам предыдущих микропроцессоров, т. е. каждый вывод предназначен лишь для реализации соответствующего разряда адреса.



Mceaoo

о, Тд = о * 70°С, если ие оговорено особо)

Характеристики

Обозначения

Мин.

Среднее

Макс.

Един, измерения

Высокий уровень входного {( пряжения Логика

v,

Vss+ 2,0

В пост, ток

Ф1, ф2

Vcc-0,3

Vcc + 0,1

Низквй уровень входного напряжения Логика

Vss-0,3

Vss+0,8

В пост, ток

Vss-0,1

Vss+0,3

Положит, /отрицат. выброс тактового импульса, -Высокий уровень сигнала -Низкий уровень иа входе

Vcc-0.5 Vss-0,5

Vcc+ 0,5 Vss+0,5

В пост ток

Ток утечки на входе

мкА пост* ток

(V, = 0 + 5,Й В, Vcc = Vcc . .) Логика

(V = 0+5,25В. Vcc = 0.0В) ФЬ. ф2

Ток на входе в отключенном состояния Dp-07

мкА пост.

(V, = 0,4 + 2,4В, Vcc=Vcc .K.) A0-A15,R/W

Вясокий уровень выходного напряжения

в пост.

-ток

( 205 (-кА, Vcc = vccm .) D0-D7

Vss+ 2,4

(II =-1457i/(A, Vcc = Vcc шт.) 0 - A15 R/W.VMA

Vss+ 2,4

(1l=-100mkA,Voc = Vccm .) BA

Vss+ 2,4

Низкий уровень выходного ишряжения (II = а,6мА, Vco= VccM...)

Vss+0,4

в пост, ток

Потери мощности

0,600

emkoctbs) ф1, ф2 (Vi = 0, Тд = 25°C.f = 1мГд) ,j,g

160 15

X>0-D7

J2,5

Логнческие входы

АО -A15,R/W,VMA

Рабочая частота .

Тактирование

Время цикла

Длительность тактового импульса

(Измерено при Vcc = - 0,3 В) ф1

4500

4500

Общее для ф1яф

Время иараставия и слада 1, ф2

(Измерено между Vss + 0,3 В н Vcc - 0,3 В)

Время задержки или разделение по частоте (Измерено при Vov = Vjs + 0,5 В)

9100

П родолжительиость выброса

а) За исключевием IRQ и NMI. требующих согласующих резисторов сопротивлением ЗкОм для обеспечения нагрузочной способности точечного ИЛИ-соединевия в оптимальном режиме 6) Емкость периодически замеряется

Рис. 2.12. Спецификации адресных выходов микропроцессора 6800. На адресных выходах дано напряжение высокого н низкого, уровня сигнала. (С раз-.решення фирмы Motorola.)

Ввиду ТОГО ЧТО в микропроцессоре 8085 используются мультиплексированные выводы для адреса и данных, формирование младших восьми разрядов адресной шины пр сравнению с ра-

Микролроцессор 6800 15

74LS367

1, 15

7413367

1, 15

В At

1 IS

I 74LS367 3

BA,j

ВА,5

Рис. 2.13. Полная схема адресной шины микропроцессора 6800 t устрой- ством 74LS367, используемым в качестве буфера адреса.

нее рассмотренными микропроцессорами несколько усложняет- ся. Главная особенность заключается в необходимости (фиксации логического состояния выводов ADo-AD7 микропроцессора 8085 в моменты, когда они функционально представляют адресные разряды Ао-А7. Для этого необходимо точно знать когда на этих выводах отображается адресная информация.

В корпусе 8085 существует специальный вывод {Ш 30), обозначаемый ALE (Address Latch Enable) - открытие фиксатора адреса, сигнал на котором в нормальном состоянии соответст--



1 2 3 4 [ 5 ] 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57