ПЗУ и ОЗУ для ЦПУ

4-битные микроконтроллеры и микропроцессоры (прошлое, настоящее, будущее)

Moderator: Lavr

User avatar
Lavr
Supreme God
Posts: 16689
Joined: 21 Oct 2009 08:08
Location: Россия

Post by Lavr »

Shaos wrote: наверное тот же автор несколькими годами ранее в своём опубликованном в журнале письме-ответе на статью про просто прицепленную батарейку, высмеивал такой подход в том духе, что де автор не знает, что делает и у него всё рано или поздно сгорит...
Вобщем-то сама проблема почему такая СРАМ греется и горит неоднократно
упоминалась здесь на форумах, как и способы этого избежать...
User avatar
Lavr
Supreme God
Posts: 16689
Joined: 21 Oct 2009 08:08
Location: Россия

Post by Lavr »

Lavr wrote:К537РУ8, К537РУ10 - обычная нормальная статика,
совместимая с 580-м комплектом. 573РУ8 - Статическое ОЗУ (RAM - 2Кx8 ),
примерный аналог 2114.
PPS. ИС К537РУ10 - 8 разрядное статическое ОЗУ.
Микросхема имеет следующие технические характеристики:
Время выборки . . 20 нс;
Емкость бит . . . 2Кх8;
Потребляемая мощность . 28 мВт;
Диапазон рабочих температур 10…+ 70С
Совместимость по входу и выходу с TTL и КМОП схемами.
Джентльмены! Я что-то нигде не найду такой параметр как нагрузочная способность
для этих микросхем. (он же коэффициент разветвления по выходу)
И для 573РФ2/5...

Подможьте, кто знает! :wink:


PS. Я скачал datasheet от INTEL на 2716, но не вижу там такой параметр...
User avatar
Lavr
Supreme God
Posts: 16689
Joined: 21 Oct 2009 08:08
Location: Россия

Post by Lavr »

Lavr wrote:Джентльмены! Я что-то нигде не найду такой параметр как нагрузочная способность
для этих микросхем (К537РУ8, К537РУ10). (он же коэффициент разветвления по выходу)
И для 573РФ2/5...
Судя по найденным параметрам, их коэффициент разветвления по выходу = 1 :(



А это значит на выход можно вешать только 1 ТТЛ-вход...

И, следовательно, внутренняя магистраль данных у 4-бит ЦПУ уже в прототипе перегружена
2-мя ТТЛ-входами. :( Т.к. данные идут аккурат от 573РФ2...

Image

А я ещё смотрю страновато некоторые устройства не к магистрали подключены... :-?

А выходит - либо на 555 серию перейти надо, либо буферировать внутреннюю шину.

Отсюда и спец-команда дурацкая есть в наборе - выбор регистра (REG) выполняется
через аккумулятор, а не как привычно - MOV A,R; MOV R,A.

PS. Сорри... раскопал сведения сам. Некогда ждать было... Надеюсь, никто не в обиде? :wink:
User avatar
VituZz
God
Posts: 1343
Joined: 13 Nov 2010 04:06

Post by VituZz »

Для советской памяти вроде как само собой разумелось, что нагрузочная способность - один ТТЛ вход. Однако это не мешало выходам РФ2 в "Орионе" работать на шину данных компьютера :).
User avatar
Lavr
Supreme God
Posts: 16689
Joined: 21 Oct 2009 08:08
Location: Россия

Post by Lavr »

VituZz wrote:Для советской памяти вроде как само собой разумелось, что нагрузочная способность - один ТТЛ вход. Однако это не мешало выходам РФ2 в "Орионе" работать на шину данных компьютера :).
Да я как-то привык, что для процессора 580ВМ80 это обнозначно предполагалось...
А с памятью - не задумывался почемуто. :(

Но, если я не ошибся, по даташиту у оригинальной 2716 - нагрузочная даже чуть хуже,
чем у отечественного варианта.
Но я бы не задумался сильно, если бы не один несколько критичный момент по выводам
памяти: три входа ТТЛ, мне кажется, и советская память не потянет - надо буфер ставить.
User avatar
VituZz
God
Posts: 1343
Joined: 13 Nov 2010 04:06

Post by VituZz »

Lavr wrote: три входа ТТЛ, мне кажется, и советская память не потянет - надо буфер ставить.
РФ5, как правило, тянет не меньше пяти. За РУ не могу точно сказать. Но в одном известном мне оборудовании применялся процессор 6802, 7 штук 2716, одна 6116 и два 6821. И всё это работало на шину без буферизации. Как по мне, так нагрузка по шине получается больше 1 ТТЛ входа. Работало надёжно в течение многих лет по 24 часа в сутки.
Но сам я всегда предпочитаю использовать микрухи без перегрузок. И в "Орионе" со временем сделал буфер для РФки, а заодно и динамическое питание. Говорят, что динамическое питание увеличивает срок хранения информации в РФках, и у меня уже 20 лет "Монитор" не перезаписывался, хотя в РОМ-диске из 32-х РФ5 и были потери.
User avatar
Lavr
Supreme God
Posts: 16689
Joined: 21 Oct 2009 08:08
Location: Россия

Post by Lavr »

VituZz wrote:РФ5, как правило, тянет не меньше пяти. За РУ не могу точно сказать.
Вот только не смейся... :wink: Я размышляю - а не выкинуть ли ПЗУ совсем? :o

В EWB я моделировал ЦПУ без РФ2/5 - там их нет просто... И я заменял их вот так:

Image


И не было НИКАКИХ ИГОЛОК! А с РФ2/5 - появились иголки и нужны 2 буферных регистра...
Иначе замучаюсь.

Собственно 2 ПЗУ РФ2/5 - это много по объёму для проекта процессора.

Или ПЗУ микропрограмм на диодных матрицах - это сликом уж нищебродски? :D

Один мужик из кольца "самогонных" (HomeBrew ~ "домоварных") процессоров
так делал... Но Шаос обсмеял идею... :-?
User avatar
VituZz
God
Posts: 1343
Joined: 13 Nov 2010 04:06

Post by VituZz »

ПЗУ из диодов - я не возражаю. С полкило диодов наберётся... :) Но не пострадает ли быстродействие? И кстати, это ПЗУ можно превратить в ППЗУ, запаяв ряды от панелек и втыкая в нужные места диоды с выводами вниз (типа КД513 или ещё были буржуйские в таких корпусах, беспородные).
А 155РЕ3 не подойдут? Я ими запасся, и даже программатор спаял. Вот только прожорливы они чрезвычайно, и греются, как кусок асфальта под солнцем Сахары... 556РТ4 и РТ5 тоже можно, но программатора нет, да и запас небольшой.
User avatar
Lavr
Supreme God
Posts: 16689
Joined: 21 Oct 2009 08:08
Location: Россия

Post by Lavr »

VituZz wrote:ПЗУ из диодов - я не возражаю. С полкило диодов наберётся... :) Но не пострадает ли быстродействие?
А 155РЕ3 не подойдут? Я ими запасся, и даже программатор спаял. Вот только прожорливы они чрезвычайно, и греются, как кусок асфальта под солнцем Сахары...
Мне кажется ПЗУ из диодов - быстрее РФ2/5 - мы их быстродействие обсуждали уже.
А вот 155РЕ3 - это не по-нищебродски. :lol: У меня их не было ни одной и никогда.

Вобщем проект отлажу на РФ2 - а если дойдём до пайки заменю диодами и дешифраторами...

Вот диодов у меня из Промiни афигенно много... :D
VituZz wrote:И кстати, это ПЗУ можно превратить в ППЗУ, запаяв ряды от панелек и втыкая в нужные места диоды с выводами вниз (типа КД513 или ещё были буржуйские в таких корпусах, беспородные).
Вот мужик из Интернета ИМЕННО ТАК и делал! :kruto:
User avatar
VituZz
God
Posts: 1343
Joined: 13 Nov 2010 04:06

Post by VituZz »

Lavr wrote: Вот мужик из Интернета ИМЕННО ТАК и делал! :kruto:
Вот блин, сколько ни тужься, всё равно кто-то раньше придумал! :D

Ничего, по схеме уже можно будет решать, что поставить. И если будут собраны в железе хотя бы два варианта, можно будет сравнивать быстродействие. Только придётся разработать какой-нибудь... как его там... бенчмарк!
Bronto
Writer
Posts: 17
Joined: 19 May 2014 03:47
Location: Челябинск

Re:

Post by Bronto »

VituZz wrote:Говорят, что динамическое питание увеличивает срок хранения информации в РФках, и у меня уже 20 лет "Монитор" не перезаписывался, хотя в РОМ-диске из 32-х РФ5 и были потери.
Кажется Bаши собственные факты убедительно говорят об обратном.
User avatar
VituZz
God
Posts: 1343
Joined: 13 Nov 2010 04:06

Re: ПЗУ и ОЗУ для ЦПУ

Post by VituZz »

Мне так не кажется. У меня ведь нет такого же набора, работавшего без динамического питания. По моим наблюдениям, надёжность работы РФок гораздо больше зависит от их вида и производителя. КР573РФ5 в пластмассовом корпусе (с маленьким кристаллом) гораздо надёжнее белых керамических с позолотой и большим кристаллом К573РФ2 и красных керамических КС573РФ2.
VGrad
Maniac
Posts: 208
Joined: 18 Nov 2013 15:15
Location: все оттуда ;)

Re: ПЗУ и ОЗУ для ЦПУ

Post by VGrad »

VituZz wrote:КР573РФ5 в пластмассовом корпусе (с маленьким кристаллом) гораздо надёжнее белых керамических с позолотой и большим кристаллом К573РФ2 и красных керамических КС573РФ2.
РФ5 лучше чем РФ2 !
А с военной приёмкой (в керамике с позолотой) лучше чем в пластике.
User avatar
Lavr
Supreme God
Posts: 16689
Joined: 21 Oct 2009 08:08
Location: Россия

Re:

Post by Lavr »

Lavr wrote:Многие говорят про 573РФ2
У нее малое быстродействие...

Code: Select all

Время выборки адреса - 450 нс.
Время выборки разрешения обращения - 450 нс.
Время выборки разрешения выхода - 250 нс.
Добрался я, наконец, до быстродействия ПЗУ микрокоманд и посчитал, чем это практически грозит...
И результаты меня, мягко говоря, не утешили... ну просто никак... :(

Смотрим на "анатомию командного цикла": :-?

----Image

Время выполнения каждой команды - 8 тактов, в начале каждого такта меняется адрес на адресных линиях ПЗУ микрокоманд, значит каждый такт должен быть не менее 450 нс (время выборки адреса), если в качестве ПЗУ микрокоманд задействована микросхема К573РФ2.
Это и есть та ситуация, когда /CS и /OE ПЗУ намертво включены, a счетчик на адресных входах перебирает адреса с тактовой частотой/2.

Чтобы зафиксировать данные во внешнем регистре, добавим 50 нс для надежности. Отсюда 1 такт в команде составит 500 нс.
Команда выполняется за 8 тактов, а значит за 8 x 500 нс = 4 мкс. Откуда максимальное быстродействие составит 250000 коротких операций в секунду. Для сравнения у микропроцессора i8080 быстродействие при тактовой частоте 2 МГц составляет 500000 коротких операций в секунду.

Рассмотрим более удачный вариант: у зарубежного аналога микросхемы К573РФ2 - IC 2716 есть более быстродействующий вариант со временем выборки адреса - 350 нс, добавим 50 нс на то, чтобы зафиксировать данные во внешнем регистре, откуда минимальная длительность такта составит 400 нс. Короткая команда будет при этом выполняться за 8 x 400 нс = 3.2 мкс, откуда быстродействие составит 312500 коротких операций в секунду. Всё равно до микропроцессора i8080 на тактовой частоте 2 МГц это довольно далеко…
А на частоте 2,5 МГц i8080 обеспечивает быстродействие до 625 тыс. оп/с. :wink:

Я это клоню к тому, что если в качестве ПЗУ микрокоманд задействовать К573РФ2 или даже её более скоростной аналог 2716, с надеждой сделать простой, но быстрый самодельный процессор, способный приемлемо эмулировать i8080 в реальном масштабе вемени, приходится расстаться...
Конечно, если я в расчетах не ошибся, а я для этого и выложил их здесь... :D

Возможные варианты: сделать ПЗУ микрокоманд на дешифраторах и диодах, или же выполнять дешифрацию кода команды хардверно.
iLavr
petrenko
Doomed
Posts: 598
Joined: 10 Mar 2012 16:21
Location: РФ

Re: ПЗУ и ОЗУ для ЦПУ

Post by petrenko »

А почему 556рт** серия не причислена к "возможным вариантам" ?