Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Учебное пособие 700543.doc
Скачиваний:
18
Добавлен:
01.05.2022
Размер:
71.81 Mб
Скачать

Статические озу

132РУ1

nМОП

1K (1K1 )

450

70

7

КР132РУЗА

пМОП

IK (lKl)

60

100

8

КР132РУ4А

nМОП

IK (lKl)

25

60

9

К134РУ6

ТТЛ

IK (1Kl)

150

70

К155РУ7

ТТЛ

1024 (1024х1)

45

140,0

10

KМ185PУ7

ТТЛ

1К (256х4)

45

155

11

К5ООРУ415А

ЭСЛ

IK (lKl)

20

140

12

КР565РУ2А

ПМОП

IK (lKl)

450

60

13

К.1500РУ415

ЭСЛ

IK (1Kl)

20

150

1604РУ1

КМОП

IK (lKl)

200

3 (динами- ческий)

14

КМ185РУ8

ТТЛ

2K (256x8)

45

185

-

КЛ1132РУ5А

ПМОП

4K (4Kl)

75

160

15

КМ132РУ8А

ПМОП

4K (1K4)

60

150

16

КМ132РУ9А

NМОП

4K (1К4)

50

180

17

537РУ2А

КМОП

4K (4Kl)

320

0,3 (режим

хранения)

18

КР537РУЗБ 537РУ13

КМОП КМОП

4K(4KX1) 4K(1KX4)

150 200

20,0

15 (динами- ческий)

19

20

537РУ14А

КМОП

4K(4KX1)

110

45 (динами- ческий)

21

К541РУ1А

И2Л

4K(4KX1)

70

95

22

КР541РУ2А

И2Л

4K(1KX4)

90

100

23

КР132РУ6А

пМОП

l6K(16KXl)

45

25 (режим

хранения)

24

КМ185РУ10

ТТЛ

16K(I6I)

50

150

-

KP537РУ8A

КМОП

I6K(2K8)

150

20,0

25

75

Продолжение табл. П7.1

Тип микросхем

Техно-логия

Емкость. (организа-ция), бит

Время выборки адреса, нс

Ток потреле-ния, мА

Номер рисунка

537РУ8А

кмоп

16K(2'K8)

220

10 (динами- ческий)

25

537РУ9А

КМОП

16К (2К8)

240

1 (режим хранения)

26

К1500РУ480

ЭСЛ

16К (16К1)

35

210

27

Постоянные ЗУ с электрическим программированием

К500РТ416

ЭСЛ

1К (2564)

20

140 (откры-тый эмиттер)

Тип микросхем

Технология

Емкость, (организа- ция), бит

Время выборки адреса, нс

Ток потребления, мА

Номер рисунка

КР556PT4

ТТЛШ

1К (256х4)

70

130

(открытый коллектор)

41

556РТ4

ттлш

1К (256х4)

90

140

41

КР556РТ11

ТТЛШ

1К (256х4)

45

130

42

К1500РТ416

эсл

1К (2564)

20

140 (открытый эмиттер)

556РТ5

ТТЛШ

4К (5128)

70

190

43

KP556PT5

ТТЛШ

4К (5128)

70

190 (открытый коллектор)

43

КР556РТ12 KP556PT13 KP556PT17

ТТЛШ ТТЛШ ТТЛШ

4К (1К4) 4К (1К4) 4К (5128)

60 60 50

140 140

175 (три состояния)

44 45 46

КМ1608РТ2

ТТЛШ

4К(518Х8)

35

185 (три со-

стояния)

47

76

Продолжение табл. П7.1

Тип микросхем

Техно-логия

Емкость. (организа-ция), бит

Время выборки адреса, нс

Ток потреле-ния, мА

Номер рисунка

КР656РТ14 KP566PT15 556РТ6

ТТЛШ ТТЛШ ТТЛШ

8К (2К4) 8К (2К4) 16К (2К8)

60- 60

100

140 140 185

48

49 50

556РТ7 КР556РТ18

ТТЛШ ТТЛШ

16К (2К8) 16К(2КХВ)

100 60

185 180

51 52

КР556РТ18

ТТЛШ

16К (2К8)

60

180 (три

состояния)

52

КР556РТ16

ТТЛШ

64К (8К8)

85

190 (три

состояния)

53

КМ1608РТ1

ТТЛШ

256(328)

35

115 (три

состояния)

54

П остоянные ЗУ с многократным перепрограммированием с электрической записью и стиранием информации

КР558РР1

рМНОП

2К (256х8)

500

20 (суммар-

ный ток,

З000)

58

558РР1

nМНOП

2К(256Х8)

220

15 (динами-ческий 3000)

58

KP1601PPI

РМНОМ

4К (1К4)

1700

30(5000)

59

КР558РР2А

nМНОМ

16К (2К8)

350

120(5000)

60

КР1601РРЗ КМ558РРЗ

рМНОМ nМНОМ

16К (2К8) 64К (8К8)

6OO 430

40(3300) 80(15000)

61 62

Постоянные ЗУ с многократным программированием и УФ-стиранием

К573РФ1

nЛИЗМОП

8К (1К8)

450

130 (100 000)

63

К573РФ2

nлизмоп

16К(2К8)

450

90 (100 000)

64.

К573РФ5

nЛИЗМОП

16K (2K8)

450

100(150000)

66

К573РФЗ

nЛИЗМОП

64К (416)

400

85(15 000)

66

К573РФ4А

nлизмоп

64К (8К8)

300

70 (100 000)

67

77

Продолжение табл. П7.1

Тип микросхем

Техно-логия

Емкость. (организа-ция), бит

Время выборки адреса, нс

Ток потреле-ния, мА

Номер рисунка

К573РФ6А

nЛИЗМОП

64К (8К8)

300

120 (43 000)

68

К573РФ81А

nЛИЗМОП

128К (16Кх8)

350

100 (25 000)

69

К573РФ8А

nЛИЗМОП

256К(32Кх8)

350

100(25000)

69

Примечание. Если в графе «номер рисунка» отсутствует номер, рекомендуется обратиться к первоисточнику [ 5 ].

78

79

80

81

82

83

84

Приложение П8

Аналого-цифровые преобразователи

Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП).

Состав и основные параметры отечественных интегральных ЦАП приведены в таблице П8.1.

Таблица П8.1

Тип,

технология

N, бит

t уст , мкс

л , %

Uип (I), В(ма)

P, Вт

Примечание

(технология)

К572ПА1

10

5

0,1...0,8

15 (2)

0,1

Умнож.,

КМОП

К572ПА2

12

15

0,02..0,1

5(2); 15(2)

0,4

Умнж., КМОП

К594ПА1

12

3,5

0,02

5(25);

-15 (35)

0,7

- , ТТЛ и КМОП

К1108ПА1А,Б

12

0,4

0,7

0,02

5 (15)

0,9

  • ,

ТТЛ

К1108ПА2

12

0,1

0,02

-

0,8

- , ТТЛ

К1118ПА1

8

0,02

0,19; 0,5

- 5,2 (130)

-

- , ЭСЛ

К1118ПА2

10

0,05

1

+5 (15);

-5 (120)

-

- , ЭСЛ и ТТЛ

К1118ПА3

8

0,01

5 (20);

-5,2 (80)

-

- , биполярная

К572ПА3

10

-

6; -12

-

- , КМОП

КМП817ПА1

15

10

-

-

гибридная

252ПА3

10

0,5

-

0,15

- , гибридная

К427ПА1

15

20

0,02

5; 15

-

Две схемы К572ПА3 и ОУ – К140УД16

85

Продолжение табл. П8.1

Тип,

технология

N, бит

t уст , мкс

л , %

Uип (I), В(ма)

P, Вт

Примечание

(технология)

К281КТ1

8

5

-

0,015

- , гибридная

Ф7088

15

10

-

6

Модульная

К417ПА1

13

15

0,02

10

0,7

-

Основной характеристикой ЦАП является разрешающая способность, определяемая числом разрядов N. Абсолютная погрешность обычно измеряется в единицах младшего разряда (МЗР).

Дифференциальная нелинейность  л диф характеризует идентичность соседних приращений сигнала. Её определяют как минимальную разность погрешности нелинейности двух соседних квантов в выходном сигнале.

Из динамических параметров наиболее существенными являются время установления выходного напряжения или тока t уст и максимальная частота преобразования f нрб .

В настоящее время в зависимости от значений параметров выпускают прецизионные и быстродействующие ЦАП. Прецизионные ЦАП имеют  л  0,1 %, а быстродействующие t уст = 100 нс.

86

Микросхема К572ПА1 является 10-разрядным ЦАП умножающего типа, построенного с суммированием токов и питающегося от опорного напряжения (рис. П8.1, а).

Рис. П8.1

Выводы К572ПА1: 1 – выход I+ ; 2 - выход дополняющий I+ ; 3 - общий; 4 (СЗР)…13 (МЗР) - цифровые входы; 14 – плюс Uи п; 15 – опорное напряжение; 16 - ООС; 6 - выходные сигналы ЦАП при различных значениях входных кодов и сигнала U оп.

Микросхема К572ПА2 (рис. П8.1, б) в отличие от К572ПА1 имеет возможность записи и хранения цифровых данных за счет внутренних двух регистров. Переключение режимов записи и вывода данных осуществляется сменой потенциалов на выводах 6 и 21.

Наиболее скоростные ЦАП имеют токовые аналоговые ключи. К преобразователям подобного типа отно-

87

Микросхема К594ПА1 относится к наиболее скоростным ЦАП и представляет собой 12-разрядный параллельный ЦАП (рис. П8.2).

Р ис. П8.2

Выводы: 1, 2 – резистор смещения; 3 - токовый выход (I); 4, 5 – резисторы обратной связи Rо с1 и Ro с2; 6 - общий; 7 … 18 – цифровые входы; 19, 20 - плюс U ип; 21 - инвертирующий вход ОУ; 22 - неинвертирующий вход ОУ; 23 - U оп

В схему К594ПА1 входят элементы, расширяющие её функциональные возможности: два резистора Rо с1 и Ro с2 , включение которых в цепь обратной связи внешнего ОУ обеспечивает работу ЦАП с однополярным выходом по напряжению 0..10 В и 0..20 В (рис. П.8.2, а) и в режиме двухполярного сигнала (рис. П8.2, б).

Микросхема К1108ПА1 является быстродействую-щим 12-разрядным ЦАП (рис. П8.3, а), работает от ТТЛ уровней.

88

Рис. П8.3

Выводы К1108ПА1: 1 – плюс U и п; 2 - минус U и п; 3 – коррекция ОУ; 4, 5 – опорное напряжение; 6 – общий; 7 - резистор; 13 (МЗР) … 24 (СЗР) - цифровые входы; 8 - выход (I); 9, 10 - резистор обратной связи; 11 – инвертирующий вход ОУ; 12 - выход ОУ

Микросхема К1118ПА1 (рис. П8.3, б) представляет собой 8-разрядный скоростной ЦАП, предназначенный для работы с ЭСЛ ИС.

Аналого-цифровые преобразователи (АЦП)

Основные параметры АЦП в интегральном исполнении приведены в табл. П8.2.

89

Таблица П8.2

Тип

Метод преобразования и элементная база

N, бит

Tуст мкс

U и п, В(мА)

Р, мВт

Примечания

К512ПВ1

-

12

170

5 ; 15

3-5 мА

-

К572ПВ1А

Поразрядного уравновешивания, КМОП

12

100

5(3); -15(5)

90

Сопрягается с МП

К572ПВ2

Двойного интегрирования, КМОП

12

2104

5 (1,8); -5

20

-

К1113ПВ1

Поразрядного уравновешивания

10

30

5 (10);

-15(20)

225

Сопрягается с МП, встроенное U оп

К1107ПВ1

Параллельный, (ТТЛ)

6

0,1

5 (30); -6(150)

900

-

К1107ПВ2

То же

8

0,1

5(35);

-6(450)

2500

-

К1107ПВ4

То же

8

0,02

5(300); -5(300)

-

С наращиваемой разрядностью

К1108ПВ1

-

10

(8)

1

+5;

-5,25

50; 130мА

-

К572ПВ4

8-канальная, поразрядного уравновешивания, КМОП

8

17

5 (3)

-

Сопрягается с МП; имеет ОЗУ 88 бит

Микросхема К512ПВ1 является универсальным многофункциональным узлом для устройств аналогового ввода-вывода МПС. Совместно с внешним компаратором (или ОУ), ИОН, генератором счетных импульсов, микросхема выполняет функции АЦП (рис. П8.4, а) с выводом параллельного двоичного кода через выходные каскады с тремя

90

состояниями, а также функции ЦАП (рис. П8.4, б) с параллельным побайтным (или последовательным) вводом информации с МП.

Р ис. П8.4

Выводы микросхемы: 1 – последовательный вход (Пвх); 2 – вход управления СР; 3 – U п п1 ; 4 …15 – цифровой вход-выход; 16 – вход управления МР (мл. разряд); 17 – вход управления режимом работы АЦП РР; 22 – выход «цикл» Цвых; 23 – вход сравнения СР; 24 – U п. п2; 25 – вход «счетные импульсы» СИ; 26 - конец преобразования КПр; 27 – вход «запуск» Зап; 28 – вход «цикл» Цвх;

29 – вход стробирования ЦАП СТ; 30 - цифровая земля Ц⊥; 31 – конечный вывод структуры R-2R; 32 – общий вывод резисторов R/2, R/4; 40 – вывод резистора R/4; 41 – вывод резистора R/2; 42 – опорное напряжение U оп; 43 - аналоговый вход А вх1; 44 - аналоговый вход А вх2; 45 – общий вывод резисторов аналоговых входов 1, 2 А вх; 46 – анало-

91

говый выход 1 А вых1; 47 - аналоговый выход 2 А вых2; 48 - аналоговая земля.

Микросхема К571ПВ1 является АЦП последовательного приближения со счетчиком (рис. П8.5).

Рис. П8.5

92

В ыводы микросхемы К572ПВ1: 1 – цифровой последовательный вход; 2 - вход управления выходами старших разрядов; 3 – Uи п1; 4 - (СЗР) … 15 (МЗР) - цифровые входы (выходы); 16 – вход управления входами-выходами младших разрядов; 17 - вход управления режимом ЦАП-АЦП; 22 – выход «цикл»; 23 - вход сравнения; 24 - U и п2; 25 - вход тактовых импульсов; 26 - выход «конец преобразования»; 27 - вход «запуск»; 28 - вход «цикл»; 29 - стробирование ЦАП; 30 – цифровая земля; 31 - конечный вывод матрицы R-2R; 32 – общий вывод резисторов R1 и R2; 40, 41 - выводы резисторов R1 и R2; 42 - опорное напряжение; 43, 44 - аналоговые входы 1 и 2; 45 – общий вывод резисторов аналоговых входов; 46, 47 - аналоговые выходы 1 и 2; 48 - аналоговая «земля»

Микросхема представляет собой ЦАП со схемой управления и логическим устройством. При подключении компаратора микросхема К572ПВ1 может выполнять функции АЦП последовательного приближения с параллельным двоичным кодом на выходах (рис. П8.5).

Таблица П8.3

Режим работы микросхемы

Информаци-онно-цифровые выходы

Входы управления

Вход стробирования ЦАП

СР

МР

Р

Преобразование аналог-цифра

1 …12

1…4

5…12

разомкнуты

1

1

0

0

0

1

0

0

0

1

Преобразование цифра-аналог

1…12

1 …4

5… 12

1

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Храненеиие в регистре ЦАП

X

X

X

X

0

93

Наличие схем входной и выходной логики обеспечивает побайтовый вывод и ввод цифровой информации для согласования с 8-разрядной шиной данных микропроцессоров (табл. П8.3 ).

Микросхема К572ПВ2 выполняет функцию АЦП, работающего по принципу двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и автоматическим определением полярности входного сигнала (рис. П8.6).

Рис. П8.6

94

Выводы К572ПВ2 : 1 – плюс U ип; 2..8 – цифровые входы младшей цифры d1, c1, b1, a1, f1, g1, e1 соответственно; 9…14 – цифровые выходы d10, c10, b10, a10, f10, e10; 15..18 – цифровые выходы d100, b100, f100, e100; 19, 20 – цифровые выходы bc1000, g1000; 21 – общий; 22…24 - цифровые выходы g100, a100, c100; 25 - g10; 26 – минус U ип; 27 – конденсатор интегратора; 29 – конденсатор автокоррекции; 30 - аналоговый вход 1; 31 – аналоговый вход 2; 32 – аналоговый выход; 33, 34 – опорные конденсаторы; 35, 36 – опорные напряжения; 37 – контрольный вход; 38 – конденсатор генератора; 39 – резистор генератора; 40 – вход генератора

Эта микросхема представляет собой электронную часть цифрового вольтметра. Шкала измеряемого входного сигнала : до ∓ 1,999 В и до ∓ 111999,0 мВ. Цифровая информация на выходе АЦП представляется в семисегментном коде. Цифровой отсчет производится на 3,5- декадном индикаторе.

Микросхема К1107ПВ1 – 6-разрядный АЦП параллельного действия (рис. П8.7, а). Микросхема позволяет преобразовать входной аналоговый в двоичный прямой, двоичный обратный, прямой дополняющий и обратный дополняющий коды.

Выводы К1107ПВ1: 45 (СЗР), 46,47, 1..3 (МЗР) - цифровые выходы; 5, 43 – общий; 4 – вход тактовых импульсов; 10, 13, 15 - вход АЦП; 9 – минус U оп; 12 – средняя точка делителя; 16 - плюс U оп; 44, 48 – выводы управления выходным кодом

Микросхема К1107ПВ2 - 8-разрядный АЦП параллельного действия (рис. П8.7, б). Она может при-

95

Рис. П8.7

меняться для преобразования видеосигналов в один из потенциальных кодов: двоичный прямой или обратный, дополняющий прямой (обратный).

Выводы К1107ПВ2: 11 – U оп1; 13, 15, 16, 18, 20 – входы; 14, 19 – «аналоговая земля»; 17 – корректировка нелинейности; 22 – U оп2; 28, 43 – плюс U ип; 29, 42 – «цифровая земля»; 30 – тактовый импульс 32 (МЗР), 35, 37…40 (СЗР) - цифровые выходы; 36, 41 – управление выходным кодом; 47 …50 – мминус U ип

96

Пример. В качестве примера организации изолированного ввода-вывода рассмотрим взаимодействие МП типа КР580ВМ80А и АЦП типа К572ПВ1.

МП имеет две команды ввода-вывода: команда IN … передает 8-битовые данные из адресуемого порта в аккумулятор МП; команда OUT … передает 8-битовые данные из аккумулятора в адресуемый порт вывода. Обе команды выполняются за 10 периодов тактовых импульсов (f ТАКТ = 2 МГц) и занимают в памяти 2 байта: один байт код операции, другой - для 8-рвазрядного адреса устройства (или порта) ввода-вывода.

Программа организации цикла измерения сигнала с помощью АЦП и запись полученного значения в память МПУ имеют следующий вид (слева указано время выполнения команды):

t, мкс ; измерение сигнала АЦП

5,0 LXI H, ADR ; установка начального адреса

; массива данных

; послать сигнал «начать преобразование»

2,5 MVI A, MASK1 ; подготовка сигнала «начать

преобразование»

5,0 OUT CPORT ; ГиП = 1, очистка АЦП

2,0 SUB A ; очистка аккумулятора

5 ,0 OUT CPORT ; ГиП = 0, пуск АЦП

; ожидать окончания преобразования

5,0 GD: IN BPORT ; считать сигнал «занято»

3,5 ANI MASK2 ; закончено ли преобразование

(ГД = 0 ? )

5,0 JZ GD ; нет, продолжить проверку

; прочитать данные и сохранить их в памяти

5,0 IN LPORT ; прочитать младшие 8 разрядов

97

3,5 MOV M, A ; записать младший байт в память

2,5 INX H ; нарастить текущий адрес массива

5,0 IN HPORT ; прочитать старшие 4 разряда

3,5 MOV M, A ; записать в память старший байт

2,5 INX H ;

М аска MASK1 должна иметь 1 в нужной позиции, чтобы послать сигнал «начать преобразование» по линии ГиП. Маска MASK2 должна иметь 1 в разряде, соответствующем сигналу «занято».

Как видно из программы, непосредственная передача данных - малая часть процесса ввода-вывода информации с АЦП, а в целом обмен МП с АЦП занимает свыше 50 мкс, что снижает возможности работы МП в измерительных системах в реальном масштабе времени.

Приложение 9

Кодирование информации в цифровой технике [ 9 ]