Занесение информации

где ?До"т — время доступа при записи, т. е. время от момента начала 'обращения при записи до момента, когда становится возможным доступ к запоминающим элементам (или участкам поверхности носителя), в которые производится запись; /подг — время подготовки, расходуемое на приведение в исходное состояние запоминающих элементов или участков поверхности носителя информации для записи определенной единицы информации (например, байта или слова); /зап — время занесения информации, т. е. изменения состояния запоминающих элементов (участков поверхности носителя). Большей частью

По важнейшему признаку — способу занесения информации — реализуют три типа интегральных полупроводниковых ПЗУ: 1) с программированием в процессе изготовления путем нанесения при помощи фотошаблонов в нужных потребителю точках контактных перемычек; 2) с программированием выжиганием перемычек Или пробоем р-л-пере-ходов, с помощью которых сам потребитель уже после изготовления прибора может уничтожить или образовать связи между горизонтальными и вертикальными линиями ЗМ (одноразовое программирование); 3)

ных значений различных функций и др. Применение БИС ПЗУ расширяет технические возможности ЭВМ, повышает их быстродействие и надежность, позволяет уменьшить количество необходимых БИС ОЗУ. В зависимости от способа занесения информации (программирования) различают три основные разновидности БИС ПЗУ: собственно ПЗУ с масочным программированием (ПЗУМ), электрически программируемые ПЗУ (ППЗУ) и репрограммируемые ПЗУ (РПЗУ).

По способу занесения информации микросхемы ПЗУ разделяют па три основных вида: собственно ПЗУ, программируемые ПЗУ (ППЗУ) и репрограммируемые ПЗУ (РПЗУ). Микросхема ПЗУ содержит накопитель и схемы обслуживания; информация заносится в накопитель при изготовлении. Микросхемы ППЗУ отличаются от микросхем ПЗУ тем, что в процессе их применения можно однократно ввести информацию в накопитель электрическим путем по заданной программе. Микросхемы РПЗУ предназначены для долговременного хранения и воспроизведения информации, записанной в процессе эксплуатации; они допускают многократную электрическую запись и стирание информации, но число циклов перепрограммирования ограничено (104... 107); от ОЗУ они отличаются также значительно меньшей скоростью записи по сравнению со скоростью считывания. Различают РПЗУ с электрическим стиранием информации и стиранием с помощью ультрафиолетового освещения (РПЗУ УФ), для чего в крышке корпуса имеется окно.

Импульсно-потенциальные клапаны предназначены для реализации конъюнкции двух аргументов, один из которых представляется импульсным, а второй — потенциальным сигналами, а также для преобразования потенциального сигнала в импульсный, что часто требуется для занесения информации в триггер. Таким образом, импульсно-потенциальные клапаны являются элементами связи между потенциальными клапанами, инверторами и триггерами, выполняющими одновременно функции логической переработки информационных сигналов.

Одной из разновидностей схем РКТЛ является так называемая потенциальная система элементов с RC-свя-зями. Она отличается от схем РКТЛ тем, что в цепях занесения информации на триггеры отсутствует базовый резистор /?ь но остается конденсатор CL Такая модернизация позволяет производить импульсный запуск триггеров через разделительные емкости, что во многих случаях снижает аппаратные затраты. Схемы РКТЛ в интегральном исполнении используются редко, так как изготовление конденсаторов (более 50Пф ) методами интегральной технологии сопряжено с большими трудностями.

Одной из разновидностей схем РКТЛ является так называемая потенциальная система элементов с ^С-свя-зями. Она отличается от схем РКТЛ тем, что в цепях занесения информации на триггеры отсутствует базовый резистор RI, но остается конденсатор С\. Такая модернизация позволяет производить импульсный запуск триггеров через разделительные емкости, что во многих случаях снижает аппаратные затраты. Схемы РКТЛ в интегральном исполнении используются редко, так как изготовление конденсаторов (более 50Пф ) методами интегральной технологии сопряжено с большими трудностями.

По способу занесения информации ПЗУ делятся на два вида: ПЗУ, программируемые маской на предприятии-изготовителе, и ПЗУ, программируемые пользователем.

Для практической реализации программирования БИС памяти целесообразно использовать выпускаемый серийно универсальный программатор ППЗУ 815, предназначенный для занесения информации в ППЗУ и РПЗУ типов ТТЛ, МОП, КМОП, МНОП и ЭСЛ. Универсальность прибора обеспечивается с помощью имеющегося в нем блока формирования сигналов, амплитудно-временные характеристики которых соответствуют режимам программирования конкретных типов БИС памяти. Ввод информации во внутреннюю память прибора осуществляют как вручную с передней панели, так и автоматически с перфоленты или с линии коллективного пользования. Предусмотрен также режим копирования информации с эталонной БИС ЗУ. Данные, записанные в память прибора, могут быть легко проверены и скорректированы. Программатор ППЗУ 815 автоматизирует выполнение всех основных операций: предварительный контроль на пустоту, запись информации в ППЗУ, контроль записи, стирание информации в РПЗУ. Результаты выполнения всех операций отобра-

Выводы БИС ППА имеют следующее назначение: ЧТ — вход для передачи сигнала считывания информации (байта данных или слова состояния) из ППА в ЦПЭ, поскольку операция считывания осуществляется с помощью команды ввода IN. то на вход ЧТ через элемент «И» подаются от микропроцессора сигналы ВВОД и ПРИЕМ, которые перекрываются во времени. ЗП — вход для подачи сигнала занесения информации (байта данных или управляющего слова) из ЦПЭ в ППА; поскольку эта операция осуществляется с помощью команды вывода OUT, то на вход ЗП подаются через элемент «И» сигналы ВЫВОД и ВЫДАЧА; ВК — вход для подачи сигнала разрешения работы ППА; на этом входе, как и на предыдущих двух, активным является нулевой уровень сигнала, если же ВК = 1, то буфер данных БД устанавливается в высокоимпедансное состояние; ко входу ВК подключается одна из свободных линий шины адреса ША, выделенная для адреса-

Удобство и эффективность комплексной отладки аппаратно-программных средств в САПР FastChip достигается за счет возможности устанавливать точки останова в отлаживаемых программах путем занесения информации в специальные встроенные в кристаллы Е5 аппаратные средства (Hardware Breakpoint Unit). Переход САПР FastChip в режим отладки (Debug) сопровождается открытием в основном меню дополнительного окна наблюдения за отлаживаемыми объектами (Debug Watch).

Если хотя бы по одному входу информация в триггер заносится принудительно под воздействием синхронизирующего сигнала, то триггер называется синхронизируемым (синхронным). Если занесение информации в триггер по любому входу производится без синхронизирующего сигнала, то триггер называется несинхронизируемым (асинхронным).

Основными операциями в памяти в общем случае являются занесение информации в память — запись и выборка информации из памяти — считывание. Обе эти операции называются обращением к памяти, или, подробнее, обращением при считывании и обращением при записи.

Положительным свойством интегральных ПЗУ является то, что некоторые типы этих устройств позволяют самому потребителю производить их программирование (занесение информации) в условиях эксплуатации и даже многократное перепрограммирование.

Рассмотрим работу ППЗУ на простейшем примере. На 4.9 приведена электрическая схема ЗУ в виде диодной матрицы, в которой последовательно с каждым диодом включена плавкая перемычка /. В исходном состоянии все перемычки должны быть целы, и с любого выхода будет считываться «1». Занесение информации в ППЗУ производится путем пережигания плавких перемычек при пропускании импульсов тока через некоторые диоды, в результате часть диодов оказывается отключенной от разрядных шин. Этот процесс называется программированием и осуществляется с помощью специального внешнего устройства — программатора ППЗУ. На 4.10 приведена схема фрагмента накопителя ППЗУ типа ТТЛ, в котором базы МЭТ подключаются к шинам слов, а эмиттеры через плавкие перемычки 1— к разрядным шинам. Если на коллекторы МЭТ подать напряжение питания, то при выборе определенной строки на базу соответствующего МЭТ подается отпирающее напряжение. В том случае, когда какой-нибудь эмиттер подключается к низкоомной нагрузке, можно обеспечить импульс тока эмиттера, достаточный для пережигания перемычки. Ток, достаточный для пережигания нихромовой перемычки, составляет 20—50 мА, а время, необходимое для пережигания, — несколько десятков миллисекунд.

В БИС ПЗУ на ЗЭ, представленных на 6.25, а, занесение информации осуществляется на этапе изготовления кристаллов с помощью сменного (заказного) фотошаблона путем изменения конфигурации металлизированной разводки или селективного вскрытия контактных окон под металлизацию. Соединение ЗЭ с шинами АШ и РШ соответствует хранению «1», отсутствие соединения — хранению «О». Такие ПЗУ называют масочными (ПЗУМ). Пример построения ПЗУМ на биполярных структурах показан на 6.26, где приведена структурная схема БИС ПЗУ

Следовательно, программы ПИО, комплексы программ машинного проектирования совместно с банком данных образуют информационно-программное обеспечение САПР БИС. Исходя из приведенных выше соображений, структура информационного банка САПР БИС имеет два уровня — рабочий архив данных и промежуточный архив данных, причем каждый из них использует различные типы носителей информации (МЛ, МД и МБ) ( 6.3). Занесение информации в архивы осуществляется с помощью специальных директив ПИО.

В импульсно-потенциальной системе элементов занесение информации в триггеры осуществляется по одно-тактной системе, так как при импульсном запуске триггеров становится возможным использование линий

Импульсная система элементов основана на применении динамических триггеров (выходные сигналы которых имеют вид, показанный на 3-1, в) и импульсных клапанов. Передача информационных сигналов в этой системе должна быть строго синхронизирована в пределах долей длительности сигнала. В противном случае нарушится правильное взаимодействие информационных сигналов в логических элементах. Занесение информации в триггеры может быть осуществлено однотактным и двухтактным способами.

Если хотя бы с одного входа информация в триггер заносится принудительно под воздействием синхронизирующего сигнала, то такой триггер называется синхронным (синхронизируемым). Если занесение информации в триггер с любого входа производится без синхронизирующего сигнала, такой триггер называется асинхронным (несинхронизируемым).

В импульсно-потенциальной системе элементов занесение информации в триггеры осуществляется по одно-тактной системе, так как при импульсном запуске триггеров становится возможным использование линий задержек на величину длительности импульсов. Синхронизация в этой системе не требуется, так как длительность потенциального сигнала надежно перекрывает длительность импульсного сигнала. В цифровых устрой-

Занесение информации в регистр называют операцией ввода или записи. Выдача информации к внешним устройствам характеризует операцию вывода или считывания. Запись информации в регистр не требует его предварительного обнуления.