非易失性并行存儲(chǔ)器的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2008/9/1 0:00:00 訪問次數(shù):976
。币
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器通常在電路中用于存放程序或數(shù)據(jù)。在長期的電路實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn),通過向非易失性(即掉電不會(huì)丟掉所存數(shù)據(jù))并行存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元寫入特定的數(shù)據(jù),并合理地安排并行存儲(chǔ)器的地址線(an)、數(shù)據(jù)線(dn)和使能(ce)、門控(oe)控制線引腳的功能,可以非常巧妙地將其作為組合邏輯芯片使用,大大簡化了電路的硬件設(shè)計(jì)。尤其在存儲(chǔ)器價(jià)格相當(dāng)?shù)土慕裉欤侠、巧妙地使用非易失性并行存?chǔ)器,不僅可以簡化電路、方便調(diào)試、提高可靠性,還能有效地降低研發(fā)成本。本文將對(duì)非易失性并行存儲(chǔ)器作為多功能組合邏輯和時(shí)序邏輯芯片進(jìn)行研究探討。如果沒有特別指出,文中提到的存儲(chǔ)器均指非易失性并行存儲(chǔ)器。
在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,我們常常希望有某個(gè)特定功能的芯片,而市場上很難找到甚至沒有芯片能提供所需要的功能。這時(shí),一個(gè)切實(shí)可行的辦法就是采用可編程邏輯器件(pld)定制功能,這里討論用存儲(chǔ)器法實(shí)現(xiàn)。這種方法很容易推廣到其它容量和類型的非易失性并行存儲(chǔ)器,如eprom、eeprom、flash等。即使以后推出新型工藝的非易失性存儲(chǔ)器芯片,只要是并行輸入/輸出的,存儲(chǔ)器法都適用。
。灿茫澹穑颍铮恚玻罚叮矗ǎ福搿粒福⿲(shí)現(xiàn)的幾種電路
21將2764作為十六進(jìn)制-七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器
數(shù)字電路中經(jīng)常需要十六進(jìn)制七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)芯片。已知的74ls48、74ls248等芯片由于只是bcd碼-七段數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器,都不能正確顯示十六進(jìn)制a~f,如用門電路設(shè)計(jì),雖然理論上可行,但所需芯片太多,接線過于復(fù)雜,而用存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)卻很方便,并可自由選擇共陰或共陽譯碼輸出。限于篇幅,略去2764作為十六進(jìn)制七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器(包括。罚矗欤螅矗福┑恼嬷当。
對(duì)2764編程寫入真值表中的數(shù)據(jù),僅使用16個(gè)地址單元(a3~a0:0000~1111)就能實(shí)現(xiàn)基本的十六進(jìn)制數(shù)到七段數(shù)碼管顯示的共陰譯碼功能。如果要驅(qū)動(dòng)的七段數(shù)碼管是共陽的,只要將寫入2764的數(shù)據(jù)與d6-d0取反即可。我們只用了2764存儲(chǔ)器8位字長中的7位,未用的d7可根據(jù)電路具體需要用于小數(shù)點(diǎn)顯示或其它功能。
為了使這個(gè)譯碼驅(qū)動(dòng)器能滿足各種場合的需要,我們引入“共陽/共陰選擇”功能,并參照74ls48,添加以下控制引腳:
。悖幔悖搿碴枺碴庍x擇,為低時(shí)芯片作為共陰型譯碼器;為高時(shí)則為共陽型譯碼器。
。猓椋颍猓铩獪鐭羧耄乱晃粺o效零消隱輸出,低電平時(shí)使七段全滅。
。欤簟獰魷y試,為低電平且bi/rbo為高時(shí),a-g輸出全高,即將數(shù)碼管的七段都點(diǎn)亮,用來測試數(shù)碼管或芯片好壞;為高時(shí)正常譯碼顯示。
。颍猓椤?jiǎng)討B(tài)滅燈輸入,為低電平且lt、bi/rbo為高時(shí),輸入十六進(jìn)制0時(shí)使數(shù)碼管不顯示,其它十六進(jìn)制值不受影響(常用于消隱所顯示整數(shù)部分前面的零);為高時(shí)輸入十六進(jìn)制0不會(huì)使數(shù)碼管消隱。由此再安排真值表(略)。
將真值表中的數(shù)據(jù)按地址寫入2764,沒有用到的高位地址線全部接地,我們就得到了一個(gè)功能完整的十六進(jìn)制-七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器,而且功能上兼容74ls48等bcd碼-七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器。圖1為其與七段數(shù)碼管的接線圖,圖中ca/ck(2764的3腳)應(yīng)接地,因?yàn)閿?shù)碼管是共陰型的。rbi、bi/rbo、lt的意義和接法與74ls48完全一樣。
不難看出,在2764的8k個(gè)地址單元中我們僅使用了低端的256個(gè)。
。勃保矊ⅲ玻罚叮醋鳛榘送ǖ劳啵聪嗥
由于電路設(shè)計(jì)的需要,我們希望有一種芯片提供8位通道,通過一個(gè)引腳的電平控制輸出與輸入是同相還是反相。我們知道,一個(gè)異或門是可以控制一位通道正反相的,因而用4重異或門74ls86可以實(shí)現(xiàn)希望的功能。但對(duì)于8通道來說,就需要2片74ls86。而用1片2764就可以實(shí)現(xiàn),先寫出8通道同相/反相器的真值表(略),再將真值表中的數(shù)據(jù)按其地址寫入 2764,就可以將其作為8通道同相/反相器了。當(dāng)(2764的腳a8)接高電平時(shí),輸出與輸入是同相的;接地時(shí),輸出與輸入是反相的。用于控制是否輸出,高電平時(shí)輸出為高阻態(tài),它是存儲(chǔ)器本來的功能,與寫入的數(shù)據(jù)無關(guān)。圖2為其引腳接法。實(shí)現(xiàn)8通道同相/反相器用了2764的512個(gè)低地址單元。
。勃保秤茫玻罚叮磳(shí)現(xiàn)十六進(jìn)制(四位二進(jìn)制)與bcd碼的相互轉(zhuǎn)換
當(dāng)輸入的十六進(jìn)制數(shù)為0~9(二進(jìn)制為。埃埃埃啊保埃埃保⿻r(shí),輸出的兩個(gè)bcd碼的高字節(jié)總為0000,而低字節(jié)與輸入的四位二進(jìn)制相同;當(dāng)輸入的十六進(jìn)制
。币
半導(dǎo)體存儲(chǔ)器通常在電路中用于存放程序或數(shù)據(jù)。在長期的電路實(shí)踐中,筆者發(fā)現(xiàn),通過向非易失性(即掉電不會(huì)丟掉所存數(shù)據(jù))并行存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元寫入特定的數(shù)據(jù),并合理地安排并行存儲(chǔ)器的地址線(an)、數(shù)據(jù)線(dn)和使能(ce)、門控(oe)控制線引腳的功能,可以非常巧妙地將其作為組合邏輯芯片使用,大大簡化了電路的硬件設(shè)計(jì)。尤其在存儲(chǔ)器價(jià)格相當(dāng)?shù)土慕裉,合理、巧妙地使用非易失性并行存?chǔ)器,不僅可以簡化電路、方便調(diào)試、提高可靠性,還能有效地降低研發(fā)成本。本文將對(duì)非易失性并行存儲(chǔ)器作為多功能組合邏輯和時(shí)序邏輯芯片進(jìn)行研究探討。如果沒有特別指出,文中提到的存儲(chǔ)器均指非易失性并行存儲(chǔ)器。
在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中,我們常常希望有某個(gè)特定功能的芯片,而市場上很難找到甚至沒有芯片能提供所需要的功能。這時(shí),一個(gè)切實(shí)可行的辦法就是采用可編程邏輯器件(pld)定制功能,這里討論用存儲(chǔ)器法實(shí)現(xiàn)。這種方法很容易推廣到其它容量和類型的非易失性并行存儲(chǔ)器,如eprom、eeprom、flash等。即使以后推出新型工藝的非易失性存儲(chǔ)器芯片,只要是并行輸入/輸出的,存儲(chǔ)器法都適用。
。灿茫澹穑颍铮恚玻罚叮矗ǎ福搿粒福⿲(shí)現(xiàn)的幾種電路
21將2764作為十六進(jìn)制-七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器
數(shù)字電路中經(jīng)常需要十六進(jìn)制七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)芯片。已知的74ls48、74ls248等芯片由于只是bcd碼-七段數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)器,都不能正確顯示十六進(jìn)制a~f,如用門電路設(shè)計(jì),雖然理論上可行,但所需芯片太多,接線過于復(fù)雜,而用存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)卻很方便,并可自由選擇共陰或共陽譯碼輸出。限于篇幅,略去2764作為十六進(jìn)制七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器(包括。罚矗欤螅矗福┑恼嬷当。
對(duì)2764編程寫入真值表中的數(shù)據(jù),僅使用16個(gè)地址單元(a3~a0:0000~1111)就能實(shí)現(xiàn)基本的十六進(jìn)制數(shù)到七段數(shù)碼管顯示的共陰譯碼功能。如果要驅(qū)動(dòng)的七段數(shù)碼管是共陽的,只要將寫入2764的數(shù)據(jù)與d6-d0取反即可。我們只用了2764存儲(chǔ)器8位字長中的7位,未用的d7可根據(jù)電路具體需要用于小數(shù)點(diǎn)顯示或其它功能。
為了使這個(gè)譯碼驅(qū)動(dòng)器能滿足各種場合的需要,我們引入“共陽/共陰選擇”功能,并參照74ls48,添加以下控制引腳:
。悖幔悖搿碴枺碴庍x擇,為低時(shí)芯片作為共陰型譯碼器;為高時(shí)則為共陽型譯碼器。
bi/rbo——滅燈入/下一位無效零消隱輸出,低電平時(shí)使七段全滅。
。欤簟獰魷y試,為低電平且bi/rbo為高時(shí),a-g輸出全高,即將數(shù)碼管的七段都點(diǎn)亮,用來測試數(shù)碼管或芯片好壞;為高時(shí)正常譯碼顯示。
。颍猓椤?jiǎng)討B(tài)滅燈輸入,為低電平且lt、bi/rbo為高時(shí),輸入十六進(jìn)制0時(shí)使數(shù)碼管不顯示,其它十六進(jìn)制值不受影響(常用于消隱所顯示整數(shù)部分前面的零);為高時(shí)輸入十六進(jìn)制0不會(huì)使數(shù)碼管消隱。由此再安排真值表(略)。
將真值表中的數(shù)據(jù)按地址寫入2764,沒有用到的高位地址線全部接地,我們就得到了一個(gè)功能完整的十六進(jìn)制-七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器,而且功能上兼容74ls48等bcd碼-七段數(shù)碼管譯碼驅(qū)動(dòng)器。圖1為其與七段數(shù)碼管的接線圖,圖中ca/ck(2764的3腳)應(yīng)接地,因?yàn)閿?shù)碼管是共陰型的。rbi、bi/rbo、lt的意義和接法與74ls48完全一樣。
不難看出,在2764的8k個(gè)地址單元中我們僅使用了低端的256個(gè)。
。勃保矊ⅲ玻罚叮醋鳛榘送ǖ劳啵聪嗥
由于電路設(shè)計(jì)的需要,我們希望有一種芯片提供8位通道,通過一個(gè)引腳的電平控制輸出與輸入是同相還是反相。我們知道,一個(gè)異或門是可以控制一位通道正反相的,因而用4重異或門74ls86可以實(shí)現(xiàn)希望的功能。但對(duì)于8通道來說,就需要2片74ls86。而用1片2764就可以實(shí)現(xiàn),先寫出8通道同相/反相器的真值表(略),再將真值表中的數(shù)據(jù)按其地址寫入 2764,就可以將其作為8通道同相/反相器了。當(dāng)(2764的腳a8)接高電平時(shí),輸出與輸入是同相的;接地時(shí),輸出與輸入是反相的。用于控制是否輸出,高電平時(shí)輸出為高阻態(tài),它是存儲(chǔ)器本來的功能,與寫入的數(shù)據(jù)無關(guān)。圖2為其引腳接法。實(shí)現(xiàn)8通道同相/反相器用了2764的512個(gè)低地址單元。
23用2764實(shí)現(xiàn)十六進(jìn)制(四位二進(jìn)制)與bcd碼的相互轉(zhuǎn)換
當(dāng)輸入的十六進(jìn)制數(shù)為0~9(二進(jìn)制為。埃埃埃啊保埃埃保⿻r(shí),輸出的兩個(gè)bcd碼的高字節(jié)總為0000,而低字節(jié)與輸入的四位二進(jìn)制相同;當(dāng)輸入的十六進(jìn)制
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