Введение в микропроцессоры. Конспект лекций по курсу "Микропроцессорные устройства", страница 30

Формулы (4.2)...(4.4) можно использовать для расчета нагрузочных соотношений выходных буферов данных микросхем памяти (см. рис.3.3), только вместо параметров I0вых.мп, I1вых.мп, Cдоп.мп использовать соответствующие параметры ОЗУ RАМ: I0вых.ram, I1вых.ram, Cдоп.ram.

4.4. Расчет временных соотношений

Расчет временных соотношений также является одним из этапов проектирования МПС (см. п. 4.1). Отдельно рассмотрим временные соотношения при вводе и выводе данных на основании обобщенных временных диаграмм (см. рис. 4.3), которые получены с использованием рисунков 2.3...2.7.

 


Рис. 4.3. Обобщенные временные диаграммы циклов чтения/записи

Предварительно определим параметры сигналов, которые формируются МП в предположении t0 = 0:

t1 =  2 / fbq,                                                    (4.5)

t3 = t1 + trd =  (5 + 2 * N) / fbq,                     (4.6)

t3...5 = t5 - t3 = 1 / fbq,                                  (4.7)

где t1 - момент формирования среза импульса MEMR#/MEMW# (см. рисунки 2.3...2.7);

trd - длительность импульса чтения (записи), определяется формулой (2.1); t3...5 - длительность удержания данных после фронта сигнала MEMW#.

Для проверки согласования временных параметров МП и ОЗУ (ПЗУ) в циклах чтения определим по справочнику следующие параметры

ОЗУ (ПЗУ): tsu(a-d) - время установления данных относительно адреса; tsu(cs-d) - время установления данных относительно сигнала выбора микросхемы (CS#, см. рис. 3.3) и tsu(oe-d) - время установления данных относительно сигнала разрешения выхода (ОЕ#, см. рис. 3.3).

Для надежного чтения в РОН МП необходимо, чтобы время предустановки данных считываемых из ОЗУ (ПЗУ, см. промежуток времени t2...t3 на рис. 4.3) было больше допустимой для МП величины tsu(d-memr), которая приводится в справочных данных МП. Т.е. для надежного считывания должно выполняться условие:

t2...3 = t3 - t2 > tsu(d-memr)                                (4.8)

В выражении (4.8) момент времени t3 определяется формулой (4.6), а момент времени t2 - формулой:

t2 = Max{td.a, td.cs, td.oe},                                  (4.9)

где: td.a - задержка читаемых данных относительно адреса; td.cs - задержка читаемых данных относительно сигнала выбора микросхемы; td.oe - задержка читаемых данных относительно сигнала разрешения выхода.

Задержка читаемых данных относительно адреса td.a определяется формулой:

td.a = tba + tbd1 + tbd2 + tsu(a-d),                      (4.10)                

где: tba - задержка в адресном буфере МП (см. BF1 на рис. 3.2), если он имеется; tbd1 - задержка в буфере данных МП (см. BF2 на рис. 3.2), если он имеется; tbd2 - задержка в буфере данных ОЗУ  (см. BF на рис. 3.3), если он имеется; tsu(a-d) - справочное данное ОЗУ (ПЗУ).

Задержка читаемых данных относительно сигнала выбора микросхемы td.cs определяется формулой:

td.cs = tba + tbd1 + tbd2 + tdc + tsu(cs-d),          (4.11)                

где: tdc -  задержка в селекторе адреса (DC на рис. 3.3); tsu(cs-d) - справочное данное ОЗУ (ПЗУ).

Задержка читаемых данных относительно сигнала разрешения выхода td.oe определяется формулой:

td.oe = tba + tbd1 + tbd2 + t1 + tsu(oe-d),            (4.12)                

где: t1 определяется формулой (4.5); tsu(oe-d) - справочное данное ОЗУ (ПЗУ).

Если неравенство (4.8) удовлетворяется при N = 0, то квитирующее устройство не нужно, в противном случае значение N является исходным данным при проектировании квитирующего устройства.

Полная методика расчета согласования временных параметров МП и ОЗУ приведена в [9] (см. с.203). Ниже приводится несколько упрощенная методика проведения таких расчетов, требующая знания следующих справочных параметров ОЗУ: tsu(a-memw) - допустимая задержка среза сигнала MEMW# относительно адреса; twr - длительность сигнала MEMW#, th(memw-d) - время сохранения данных относительно фронта сигнала MEMW#.