П3У в спортивной аппаратуре
А. ПУЗАКОВ (UB5MOU), г. Коммунарск, Ворошиловградской обл.
Постоянные запоминающие устройства в интегральном исполнении (ИС ПЗУ), которые только получают прописку в радиолюбительской практике, позволяют существенно упростить конструируемую аппаратуру, а часто и расширить ее возможности. На основе ПЗУ могут быть созданы различные программные устройства управления и контроля, отдельные функциональные узлы цифровых устройств и т. д.
Наиболее простыми являются ИС ПЗУ, которые нельзя перепрограммировать, т. е. записав в них один раз информацию, уже нельзя, как правило, каким-либо образом изменить ее. Эти микросхемы поставляются "чистыми" - в них записаны только нули. При программировании потребитель в нужные слова и разряды, пережигая соответствующие перемычки во внутренней шифраторной матрице ПЗУ. записывает единицы.
Чаще других в качестве "памяти" используется микросхема К155РЕЗ, представляющая собой запоминающее устройство на 32 восьмиразрядных слова. Ее функциональная схема показана на рис. 1. Она состоит из выходного дешифратора адреса D1, матрицы 32х8 бит D2 и выходного буферного каскада D3 с открытым коллектором, позволяющего считывать информацию с ПЗУ при наличии разрешающего сигнала на входе инвертора D4.
Достоинством ПЗУ К155РЕЗ является то, что при отключении питания записанная в него информация хранится сколь угодно долго, а также то, что объединяя соответствующие адресные входы нескольких микросхем, можно наращивать разрядность "памяти".
На рис. 2 представлена схема простого формирователя кода "лисы", выполненного на базе ПЗУ К155РЕЗ, который позволяет сформировать восемь различных кодовых посылок.
Длина кодовой посылки ограничивается в данном случае 32 тактовыми интервалами, длительностью в одну "точку", что достаточно для формирования кода трех первых "лис" с выдержкой всех необходимых временных интервалов между "тире", "точками" и знаками. Код соответствующей "лисы" выбирают переключателем S1. На рис. 3 представлена временная диаграмма выходного сигнала ПЗУ при формировании сигналов "МОЕ" и "МОС".
Для программирования ПЗУ предварительно составляют таблицу, в которой для каждого слова указывают необходимое состояние каждого разряда "памяти". В качестве примера в тексте приведена таблица программирования. для формирования кода "лисы". Из нее наглядно видно, как на выходах ПЗУ формируются соответствующие кодовые посылки. Изменяя частоту тактовых импульсов, скорость передачи можно регулировать.
Номер адреса | Состояние входа | Программа на выходе | ||||||||
1 | 2 | 4 | 8 | 16 | QI | Q2 | Q3 | ... | Q8 | |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
3 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
4 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
5 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
6 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
7 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
8 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
9 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
10 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
11 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
12 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
13 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
14 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
15 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
16 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
17 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
18 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
19 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
20 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
21 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
22 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
23 | 1 | 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
24 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | |
25 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
26 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | |
27 | 1 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
28 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | |
29 | 1 | 0 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
30 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
31 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
Примечание. Программа на выходе Q1 - код "МОЕ", Q2 - "МОИ", Q3 - "МОС".
В ряде случаев нет необходимости формировать несколько слов, а наоборот, необходимо получить одно "длинное" многоразрядное слово, например, коды "МОХ", "М05", сигналы общего вызова или позывной радиостанции, Для этого применяют мультиплексирование выходов ПЗУ (см. рис. 4).
При таком построении узла сначала выводятся 32 знака из первого разряда ПЗУ, потом автоматически устройство переходит на вывод информации из второго разряда и так далее до восьмого, "Глубина" выходного слова при этом увеличивается до 256 бит.
Аналогичный узел может быть применен в "телеграфном ключе" с "памятью", описанном в "Радио" № 8 за 1980 г. Он значительно конструктивно упростит ключ.
На основе описанных примеров можно разработать целый ряд цифровых и программных устройств различного назначения, отличающихся простотой и малыми габаритами.
ПЗУ программируют на специальных установках полуавтоматического и автоматического типов, в которых предварительно откорректированная программа записи переносится в "память". В любительских условиях, когда нет необходимости программирования большого числа микросхем, наиболее пригодна установка ручного типа, схема которой представлена на рис. 5.
Программирование ведется последовательно по каждому слову и разряду. Адрес слова устанавливают переключателями SI- S5, а выбор разряда - S7. На элементах D1.1 и D1.2 собран генератор одиночных прямоугольных импульсов длительностью 50...100 мс. Согласно инструкции по программированию одиночный прог-раммируюший импульс амплитудой 10...12, 5 В должен подаваться на выход программируемого разряда и на вывод питания, зашунтированный конденсатором емкостью 10...15 мкф. Длительность фронта импульса не должна превышать 1 мкс. Чтобы обеспечить это требование, в устройство введен усилитель на транзисторах V6-V9 с фильтром на конденсаторе С4. На выход программируемого разряда импульс поступает через резистор R8 и диод V2, а на вывод питания - через диод V5. На элементах V1, V3, R7 выполнен узел контроля программирования. Если светодиод V3 не горит, то это свидетельствует об отсутствии записи информации в соответствующей ячейке ПЗУ.
При нажатии на кнопку S6 на выходе элемента D1.2 появляется уровень 1, разрешающий запись в ПЗУ. Сформированный программирующий импульс подается на ПЗУ с эмиттера транзистора V6. Запись контролируют после отпускания кнопки S6. Если запись не осуществилась, следует увеличивать напряжение U2 ступенями примерно по 0, 5 В до уровня не более 14 В, каждый раз производя попытку программирования. Следует отметить, что согласно техническим условиям на И С К155РЕЗ коэффициент программируемости составляет не менее 30% от общего числа ИС, т. е. гарантированно программируется лишь каждая третья микросхема.
После программирования ПЗУ К155РЕЗ ее необходимо в течение суток выдерживать при температуре 100° С.
В любительских условиях коэффициент пригодности может быть существенно повышен, так как в ряде случаев имеется избыток свободных слов и разрядов, на которые можно перейти при непрограммируемости предварительно выбранных.
(РАДИО N 1 1982 г., c.22-23.)