Расчет модернизируемого устройства (контроллер дистанционной верификации программного кода (КДВПК).
Расчет временных соотношений командного цикла МП БИС КР1830ВЕ51.
Произведём расчёт временных соотношений командного цикла МП БИС
КР1830ВЕ51:
Тактовая частота работы МП задаётся частотой работы кварцевого резонатора (ZQ1) = 12 МГц.
Найдём период следования импульсов сигнала ZQ1 (TZQ1):
(4.1)
При расчёте были использованы следующие справочные данные:
1) Время генерации адресов А0–А7, А8–А15 (tадр) = (TZQ1–35) нc = 48 нc.
2) Длительность сигнала фиксации младшего байта адреса ALE (tALE) = (2 TZQ1–40) нc = 126 нс.
3) Время задержки сигнала фиксации младшего байта адреса относительно сигналов адреса А0–А7, А8–А15 (tзад1) = ( TZQ1 –40) нс = 23 нс.
4) Длительность сигнала чтения команды из памяти PSEN (tPME)=(3 TZQ1–35) нc = 214 нc.
5) Время задержки сигнала чтения команды PSEN относительно сигнала
ALE (tзад2) = (TZQ1–25) нс = 58 нс.
6) Время обработки и исполнения команды (tисп) =12 TZQ1 нс = 996 нс.
Время выборки команды из памяти будет равно сумме времени генерации адреса, времени задержки сигнала фиксации младшего байта адреса ALE относительно сигналов адреса, длительности сигнала ALE, времени задержки сигнала чтения команды PSEN относительно сигнала ALE и длительности сигнала PSEN.
(4.2)
Длительность командного цикла (t) МП будет равна суммарному времени выборки команды из памяти (tвыб) и времени исполнения (tисп).
(4.3)
В результате расчёта временных соотношений командного цикла общая задержка составила 1465 нс, что соответствует техническим условиям на данную БИС.
4.1. Логический расчёт режимов работы ОЗУ БИС К537РУ10
Логический расчёт производится с целью упрощения схемы путём минимизации логических функций. Существует 3 основных метода расчёта электронных схем:
1. Расчётный метод (метод непосредственных преобразований);
2. Расчётно-табличный метод (метод Квайна - Макласки);
3. Табличный метод (метод Вейча- Карно);
Исходной формой для любого из этих методов является одна из совершенных форм СДНФ, или СКНФ.
Первый этап – переход от совершенной Д(К)НФ к сокращённой Д(К)НФ. Этот переход осуществляется путём производства всех возможных склеиваний. Члены сокращённой Д(К)НФ в алгебре логики носят название простых ипликант.
Второй этап – переход от сокращённой нормальной к тупиковой нормальной форме. Тупиковой называется такая нормальная Д(К)НФ, членами которой являются прочие ипликанты, среди которых нет лишних. Лишним называется такой член функции, удаление которого не влияет на значение истинности этой функции. Функция называется тупиковой, т.к. в рамках нормальных форм минимизация уже невозможна.
Третий этап – переход от тупиковой формы к минимальной. Этот этап уже не является регулярным, здесь подразумевается поиск возможностей упрощения функции путём проб и испытаний.
В данном курсовом проекте логический расчёт произведён методом непосредственных преобразований, т.к. он наиболее простой для минимизации данной функции( нет склеивающихся пар переменных, метод карт неудобен).
Логическая функция не изменится, если проинвертировать дважды её левую и правую части:
По закону де Моргана:
По закону двойной инверсии:
получаем:
Режим хранения информации:
F1=
Режим записи информации:
F2=
Логическая функция не изменится, если проинвертировать дважды её левую и правую части:
По закону де Моргана:
По закону двойной инверсии
Получаем:
F2=
Режим чтения информации:
Логическая функция не изменится, если проинвертировать дважды её левую и правую части:
По закону де Моргана:
По закону двойной инверсии
Получаем:
F3=
Режим прямой передачи данных:
Логическая функция не изменится, если проинвертировать дважды её левую и правую части:
По закону де Моргана:
По закону двойной инверсии
Получаем:
В результате расчёта методом непосредственных преобразований получаем исходные функции. Из этого видно, что данные функции являются тупиковыми и дальнейшая минимизация невозможна, следовательно, схема оптимальна.