Bauteil- und Schaltungsbeschreibung des EPROM-Simulator
Bauteile:
8255
7 x 74 LS 245,
7400,
7425,
7427
2 x SRAM je 32kByte,
PALCE 16V8
Beschreibung der Bauteile:
Die Bauteile, die wir bei dem Aufbau des EPROM - Simulators verwendeten , sollten allgemein leicht
zu beschaffen sein.
Das einzige Bauteil, welches etwas Probleme bereiten dürfte, ist der GAL. Dieser muss durch ein
EPROM - Programmer für den Einsatz in der Schaltung vorbereitet werden. Da zum Anfang der
Entwicklung des Projektes noch nicht fest stand, wie der Baustein endgültig programmiert werden
soll, haben wir uns vorerst für einen EPROM entschieden. Diesen programmierten wir mit acht
verschiedenen und leicht modifizierten Tabellen.
Der 8255 ist ein programmierbarer Mehrzweck E/A - Baustein. Er hat 24 E/A- Anschlüsse, die in zwei
Gruppen von je zwölf Anschlüssen getrennt programmiert und im Wesentlichen in drei Betriebsarten
benutzt werden können. In der ersten Betriebsart ( Betriebsart 0), die in der hier dokumentierten
Schaltung zum Einsatz kommt, kann jede Gruppe von 12 E/A- Anschlüssen in Abschnitten von 4
Anschlüssen ( Port C) und 8 Anschlüssen (Port A und Port B) als Eingang oder Ausgang programmiert
werden. Diese Funktionsanforderung ermöglicht eine einfache Eingabe und Ausgabe für jeden der
drei Kanäle. Es ist kein Quittungsaustausch erforderlich, denn die Daten werden einfach in den
ausgewählten Kanal geschrieben oder aus ihm gelesen. Die Ports, die als Ausgänge geschaltet sind,
haben Zwischenspeicher. Die Ports, die als Eingänge programmiert sind, haben keinen
Zwischenspeicher. Es werden hierbei zwei verschiedene Eingabe/Ausgabe Kombinationen verwendet.
Einmal werden Port A, Port B und Port C als Ausgänge programmiert, d.h. sie besitzen einen
Zwischenspeicher der die Daten dauerhaft am jeweiligen Port anliegen lässt. Bei der zweiten
Kombination, die hier zum Einsatz kommt, wird der Port A als Eingang (also ohne Zwischenspeicher)
und Port B sowie Port C als Ausgang (wieder mit Zwischenspeicher) programmiert. Es können bis zu
16 E/A - Kombinationen je nach den vorliegenden Anforderungen programmiert werden.
Der zentrale Baustein der Schaltung der 8255 musste erst einmal "erforscht" werden.
Das Datenblatt hierzu ist im Anhang hinterlegt. Port A ist der Port, der bidirektional die
Verbindung zum PC als Datenport aufrecht erhält. Port B und Port C sind nur unidirektional
geschaltet. Über diese Ports werden die 16 Bit Adressen übertragen, wobei Port B den unteren 8
Bitbereich und der Port C den oberen 8 Bitbereich der Adressen abdeckt.<1>
Die bidirektionalen 8 Bit Bustreiber 74LS245 dienen als Puffer für den RAM, auf den von zwei
Seiten aus zugegriffen wird.<2>
Mit dem 7400 (ein TTL - Baustein), der vier NAND - Gatter mit je zwei Eingängen beinhaltet, ist
eine Bausteinauswahlschaltung realisiert worden, die den oberen und unteren 32 K - Bereich mit
Hilfe der Adressleitung A15 und der Steuerleitung für den RAM /CE auf die beiden verwendeten RAM's
aufteilt.
Der 7425 (ein Baustein der TTL - Familie) enthält zwei NOR - Gatter mit je vier Eingängen und je
einem Freigabe-Eingang (Gate). Diese sollen die Steuerung des Simulators einmal im PC- (Lade) und
andererseits im Simulations - Modus (Arbeitsmodus) übernehmen. Dabei werden die o.g. Bustreiber
abwechselnd in Abhängigkeit des Betriebsmodus des Simulators aktiviert.<3>
Der 7427 (ein weiterer Baustein der TTL - Familie) enthält drei NOR - Gatter mit je drei
Eingängen, jeweils einer übernimmt die Steuerung der Datenausgabe der RAM 's bei der Simulation.
Die SRAM`s werden stellvertretend die Aufgabe des ansonsten genutzten EPROM`s erledigen, sie stellen
das Programm für das Zielsystem bereit.
Zum Schluss noch ein wichtiger Baustein: der PALCE16V8. Dieser setzt die Decodierung der vier
Steuersignale, die 16 Befehle zur Steuerung des Simulators, in acht Steuerleitungen um. Hierzu
gibt die Steuer-Dekoder-Tabelle mehr Aufschluss.
EPROM`s sind Speicherbausteine, die kleine Programme und Konstanten
aufnehmen können. Sie werden in kleinen Computer- und Microcontrollersystemen
als Programmcode- und Konstantenspeicher oder im Bereich des
Personal Computer auf Peripherie - Hardware (wie Netzwerkkarten SCSI - Controllern)
als BIOS eingesetzt.
<1>(Quelle: Datenblatt SAB 8255)
<2>(Quelle: TTL - Taschenbuch INTERNATIONAL TOMSON PUBLISHING)
<3>(Quelle: TTL-Taschenbuch INTERNATIONAL TOMSON PUBLISHING)
<4>(Quelle: Alle Bausteine der TTL- Standard- oder LS-Serie Arbeitsblätter STB 351 1-20 und Aufzeichnungen des Unterrichts Digitale Schaltungstechnik)
<5>(Quelle: Datenblatt MT5C2568 32K x 8 SRAM MICRON siehe Anhang )
<6>(Quelle: Datenblatt: PALCE16V8 Family AMD)
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