Устройство для программирования микросхем постоянной памяти

(19) (11) 4(51) С 11 ЕНИЯ Н АВТОРСК дыоеди;жеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТН ЦЕЗИЙОПИСАНИ Е ИЗОБРЕ(71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революцииэнергетический институт(56) 1. Патент СБА У 4156926,кл, 364-900, опублик. 1979.2. Авторское свидетельство СССРУ 1005183, кл. С 11 С 7/00; 1981(54) (5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ МИКРОСХЕМ ПОСТОЯННОЙ ПАМЯТИ, содержащее первый, второй и третий формирователи импульсов, входы первых групп которых соединены с информационными шинами, входы вторых групп соединены с управляющими шинами, выходы первого, второго и третьего формирователей импульсов соединены соответственно с входами первого, второго и третьего усилителей мощности, выходы первого и второго усилителей мощности являются соответственно первым и вторым управляющими выходами устройства, выход третьего усилителя мощности соединен с входом питания блока ключей, выходы которого соединены с входами лервсй группы блока контроля и являются числовыми выходами устройства, входы второй группы блока контроля соединены с выходами первого регистра и входами первой группы блока ключей, вхо третьей группы блока контроля с иены с источником опорных напря ний, информационные входы первого, второго и третьего регистров соединены с информационными шинами, а управляющие входы - с управляющими шинами, выходы второго регистра соединены с входами второй группы блока ключей, выходы третьего регистра являются адресными выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения облас" ти применения устройства за счет увеличения класса программируемых микросхем, оно содержит первый, второй и третий формирователи фронтов импульсов, четвертый и пятый регист. ры, блок сравнения, блок синхрони эации, усилитель-передатчик, усилитель-приемник и цифро-аналоговый преобразователь, информационные вхо ды четвертого и пятого регистров и выходы усилителя-приемника соедине- Я ны с информационными шинами, выходы четвертого регистра соединены с информационными и управляющими входами Формирователей фронтов импульсов, выходы которых соединены с входами соответствующих усилителей мощности, выходы третьего формирователя импульсов соединены с входами третьей группы блока ключей, управляющие входы четвертого и пятого регистров и выходы блока синхронизации соединены с управляющими шинами, выходы пятого регистра соединены с входами цифро-аналогового пре образователя, выход которого соединен с п;-зым входом блока сравнения, второп. третий и четвертый входы ко-торого соединены с выходами соответствующих усилителей мощности, выходы блока сравнения и выходы блока1134964 контроля соединены с соответствующими входами усилителя-передатчика,выходы которого соединены с входамипервой группы блока синхронизациии входами усилителя-приемника, управляющий вход усилителя-передатчика Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к управляемым ЭВМ устройствам программирова ния, и может быть использовано при программировании микросхем постояно ной памяти.Известно устройство для программи. рования микросхем постоянной памяти, представляющее собой программиРующую плату, соединяемую через буферные регистры с контроллером, содержащее блок управления, блок питания, коммутатор питания, вспомогательные схемы Я .Данное устройство отличается простотой, но характеризуется низкой производительностью, невозможностью вырабатывать последовательности импульсов различной формы, что необходимо для повышения достоверности записи при переходе с программирования микросхем одного типа на другие.Наиболее близким по технической сущности и схемному решению к предлагаемому является устройство для программирования микросхем постоянной памяти, состоящее из программного устройства управления, блока сопряжения с внешними устройствами для ввода-вывода информации, про- ЗО граммирующей платы .2 .Однако известное устройство характеризуется излишней сложностью, которая связана с наличием автономных программного устройства управле- З 5 ния и блока сопряжения, В большинств: случаев эти блоки могут быть заменены на серийно выпускаемые мини- и микро-ЭВМ, например серии . Электроника, имеющие периферийное 40 оборудование и надлежащее математическое обеспечение, В подобных случаях удобно иметь лишь оконечное устройство для программирования соединен с управляющим выходом блока синхронизации, входы-выходы первой, второй и третьей групп которогоявляются управляющими входами-выходами первой, второй и третьей группустройства соответственно. микросхем - программирующую плату, содержащую необходимые аппаратные средства для формирования импульсов программирования, Однако в известном устройстве программирующая плата не только конструктивно, но и функционально не может быть выделена так, чтобы ее легко можно было бы подключить к ЭВИ. Кроме .того, отсутствие в ием возможностей изменения длительности фронтов программирующих импульсов, которые различны для различных типов программируемых микросхем, значительно снижает область применения такого устройства.Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет увеличения класса программируемых микросхем.Поставленная цель достигается тем, что устройство для программирования микросхем постоянной памяти, содержа-. щее первый, второй и третий формирователи импульсов, входы, первых групп которых соединены с информационными шинами, входы вторых групп соединены с управляющими шинами, выходы первого, второго и третьего формирователей импульсов соединены соответственно с входами первого, второго и третьего усилителей мощности, выходы первого и второго усилителей мощности являются соответственно первым и вторым управляющими выходами устройства, выход третьего усилителя мощности соединен с входом питания блока ключей, выходы которого соединены с входами первой группы блока контроля и являются числовыми выходами устройства, входы второй группы блока контроля соединены с выходами первого регистра и входами первой группы блока ключей, входы третьей группы блока контроля соединены с источником опорных напряжений информационные входы первого, второго и третьего регистров соединены с ин-формационными шинами, а управляющие входы в . с управляющими шинами, выходы второго регистра соединены с входами второй группы блока ключей; выходы третьего регистра являются адресными выходами устройства, содержит первый, второй и третий Фор мирователи фронтов импульсов, четвертый и пятый регистры, блок сравнения, блок синхронизации, усилитель- передатчик, усилитель-приемник и цифро-аналоговый преобразователь, инфор мационные входы четвертого и пятого регистров и выходы усилителя-приемника соединены с информационными шинами, выходы четвертого регистра соединены с информационными и управ ляющими входами Формирователей фронтов импульсов, выходы которых соединены с входами соответствующмх усилителей мощности, выходы третьего формирователя импульсов соединены 25 с входами третьей группы блока ключей, управляющие входы четвертого и пятого регистров и выходы блока синхронизации соединены с управляющими шинами, выходы пятого регистра З 0 соединены с входами цифро-аналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, второй, третий и четвертый входы которого соединены с выходами35. соответствующих усилителей мощности, выходы блока сравнения и выходы блока контроля соединены с соответствующими входами усилителя-передатчика, выходы которого соединены с входами первой группы блока синхронизации и входами усилителя-приемника, управляющий вход усилителя-передатчика соединен с управляющим выходом блока синхронизации, входы выходы первой, второй и третьей групп которого являются управляющими входами-выходами первой, второй и третьей групп устройства соответственно. На Фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройстваф на фиг.2- функциональная схема блока синхронизации при подключении устройства к . 55 мини-ЭВМ СМ 4, на Фиг.3 - функциональная схема блока синхронизации, которая может быть использована при 1134964 4подключении к микро-ЭВМ Электроника".Устройство (фиг,1) содержит первый 1, второй 2 и третий 3 формирователи импульсов, информационные ши.ны 4, управляющие шины 5, первый 6, второй 7 и третий 8 усилители мощности, первый 9 и второй 10 управляющие выходы устройства, блок 11 ключей, блок 12 контроля, числовые выходы 13 устройства, первый регистр 14, источник 15 опорных напряжений, второй 16 и третий 17 регистры, адресные выходы 18 устройства, первый 19, второй 20 и третий 21 формирова, тели Фронтов импульсовчетвертый 22 и пятый 23 регистры, блок 24 сравнения, усилитель-приемник 25 и передатчик 26, цифро-аналоговый преобразователь 27, блок 28 синхронизации, преобразователь 29 напряжения вывод 30 питания устройства, управляющие, входы-выходы первой 31, второй 32 и третьей 33 групп устройства, разъем 34 для установки программируемых микросхем, буферный регистр 35, промежуточный регистр 36, цифро-аналоговый преобразователь 37, блок 38 ключей, блок 39 конденсаторов, блок 40 коммутаторов.Блок 28 (фиг.2) содержит дешифратор 41, инверторы 42, 43 и 44,блок 45 элементов И, элемент И 46, элемент 47 задержки и усилитель 48.Шины 31, 32 и 33 подключаются к шинам данник, адреса и управления ЭВМ соответственно.Блок работает следующим образом, В режиме записи по шине 33 управления поступают сигналы УО=О и У 1=1 и запрещают работу элемента И 46 и разрешают работу элементов И блока 45. Адрес соответствующего регистра устройства поступает по шине 32 и с помощью дешифратора 41 преобразуется в унитарный код, который поступает на блок И 45 элементов. После поступления сигнал СхЗ обеспечивается выдача соответствующего управляющего сигнала в шину 5 управления.Этот же сигнал после прохождения через элемент 47 задержки н шинный формирователь 48 поступает на вход готовно;.:и ЭВМ СхИ. Данные цо шине 31 пос упают через усилитель-приемник 25 на входы регистров и записываются в тот регистр, который стро бируется сигналом с шины 5.В режиме считывания по шине управ.ления поступают сигналы УО=У 1=0,которые закрывают блок 45 элементов И и разрешают работу элементаИ 46, Сигнал с этого элемента открывает усилитель-передатчик 26, и инФормация поступает по шине 31 в ЭВМ.Функциональная схема блока синхронизации (фиг.З) может быть использована при подключении к микро-ЭВМ"Электроника". Блок 28 содержитсхему 49 выбора внешнего устройства,элемент И 50, триггер 51, регистр 52дешифратор 53, элементы И 54, 55,56 и 57, дешифратор 58, элементИЛИ 59, элеменч И 60, элемент 61задержки, усилитель 62,Микро-ЭВМ имеет совмещенную муль.типлексную шину адреса и данных 31и шины ЗЗ управления. По шине 33управления поступают сигналы ВУН,СИАН, СИПН, БАЙТ, ВВОД Н, ВЫВОД Н,СБРОС Н, которые позволяют организовать направление передачи и синхронизацию пересылок в системе.Блок работает следующим образом.Операция обмена с устройством программирования начинается с выдачи адреса но шине 31 и сигнала ВУН.Старшие разряды кода адреса постуЗО пают на схему 49, где фиксируются и через элемент И 50 записываются фронтом сигнала СИАН, Одновременно младшие разряды адреса фиксируются тем же сигналом в регистре 52. Таким образом, в триггере 51 фиксируется признак обращения к устройству программирования, а в регистре 52 адрес регистра, к которому происходит обращение, Младшие разряды адреса поступают на дешифраторы 53 и 58, управление которыми осуществляется с помощью элементов И 54 57. Это позволяет обеспечить побайтный или послойный обмен данными в зависимости от сигнала БАЙТ и младшего разряда адреса. Разрешение работы элементов И 56 и 57, а следовательно и дешифраторов 53 и 58 осуществляется сигналом, поступающим с триггера 51. Выходы дешифратора образуют шину 5 управления устройства програ.мирования и сигнал считывания, идущий к блоку 26. Организация асинхронного обмена между микро ЭВМ и устройством программирования осуществляется сигналами ВЫВОД Н, ВВОД Н, и СИПН посредством элементов ИЛИ 59, И 60, элемента 61 задержки и усилителя 62, как и прииспользовании ЭВМ СМ, Установкав исходное состояние блока сопряжения осуществляется сигналом СБРОС Н,путем обнуления триггера 51,Устройство работает следующимобразом.Подготовительный режим.В этом режиме выбранную миниили микро-ЭВМ через разъемные соединения соединяют с устройствомпрограммирования микросхем. При этоминформационные, адресные и управляющие шины выбранной мини- или микроЭВМ соединяют соответственно с управляющими входами первой 31, второй32, третьей 33 групп устройства программирования. На вход ЗО питанияподают необходимое напряжение питания, После того как устройствопрограммирования состыковано с ЭВМи поданы питающие напряжения можнопереходить к следующему режиму.Режим настройки.В этом режиме осуществляетсякалибровка амплитуд программирующихимпульсов, вырабатываемых формирователями 1, 2 и 3 импульсов, и устанавливаются фронты программирующихимпульсов в соответствии с требова- .ниями технических условий на программируемый тип микросхемы. Калибровкаамплитуд программирующих импульсовосуществляется следующим образом.В схему введен прецизионный цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 27(например, 572 ПА 1) и блок 24 сравнения. Поскольку для каждого типапрограммируемых микросхем известнытребуемые параметры импульсов, тов регистр 23 записывается двоичныйкод, соответствующий величине требуемого напряжения на выходе, На выходе ЦАП 27 устанавливается с заданной точностью требуемое напряжение.Затем последовательно подают возрастающие или убывающие коды в буферный 35 и далее в промежуточный 36регистры формирователей 1, 2 и 3импульсов. Эти коды поступают на/соответствующий ЦАП формирователейимпульсов, На его выходе будет изменяться напряжение. Выходные напряжения с соответствующих ЦАП через усилители б (7,8) мощности поступаютна входы блока 24 сравнения, которыйопределяет момент сравнения напряжеОсновной режим.Работа в этом режиме состоит из следующих этапов, которые начинаются после занесения в ручном или автоматическом режиме с внешних устройств информации, подлежащей программированию в память ЭВМ. 1. Контроль содержимого микросхемы. Микросхема, подлежащая программированию, устанавливается в разъем 34 и запускается программа контроля, которая определяет запрограммирована микросхема или нет (если частично запрограммирована, то какие адреса свободны, если есть дефектные биты, то каково их расположение), Если имеются дефектные биты, то осуществляется поиск массива записываемой информации из памяти ЭВМ, который содержит в данных позициях совпадающую информацию. Если из ограниченного набора подобный массив не находится, то в зависимости от заложенного алгоритма будет введен новый массив либо программируемая,микросхе 35 40 ний с выхода формирователя импульсовс точным значением, поступающим сПАП 27. Код, соответствующий требуемому напряжению на выходе формирователя 6 (7, 8) импульсов, записывается в память поправок, которая выделяется в.памяти ЭВМ. Таким образом,для всех требуемых значений выходного напряжения (в тех случаях, когдаоно ступенчатое) и для всех трехканалов последовательно определяюткоды, которые в процессе работы поступают в регистры 35 формирователей1, 2 и 3 импульсов. Такая организа-ция позволяет упростить ЦАП 37 формирователей импульсов, добиться его высокого быстродействия и практическиисключить.его настройку в процессеизготовления.Установка необходимых длительностей фронтов программирующих импульсов заключается в занесении в регистр22 кода, который определяет длчтельность фронта программирующих импульсов для выбранного типа микросхемы.Код с регистра 22 обеспечивает подключение нужных емкостных блоков 39через коммутаторы 40 и ключи 38 по.входам усилителей 6 (7,8) мощностичто приводит к увеличению длительности фронтов сигналов, снимаемых сусилителей 6, 7 и 8,ма признается негодной и должна быть заменена.Контроль содержимого микросхемы осуществляется следующим образом.По кодам, поступающим на управляющие входы 31, 32 и 33 устройства от ЭВМ, на выходах формирователей импуль сов устанавливаются напряжения, соответствующие режиму считывания информации из микросхеяы, В регистр 14 заносится код, соответствующий исходному содержимому микросхемы, в регистр 16 - код, соответствующий режиму считывания информации и типу выхода программируемой микросхемы (открытый коллектор или три состояния). По кодам, поступающим с регист. ров 14 и 16, блок 11 ключей переводится в режим считывания и подключает через соответствующие ключи необ,ходимые нагрузочные резисторы к выходам микросхем. В регистр 17 адреса последовательно заносятся коды адресов считываемых слов. Сигналы, .считываемые из микросхемы, поступают на входы первой группы блока 12 контроля, где происходит сравнение уровней считываемых сигналов с опорными, поступающими от источника 15 опорных напряжений, Величина опорного напряжения низкая (соответствующая стандартному значению уровня Лог. "0") или высокая (соответствующая стандартному значению уровня Лог. "1") задается соответствующими разрядами регистра 14, которые поступают на входы второй группы блока 12 контроля. В блоке 12 происходит сравнение уровней считанных сигналов с опорными. На выходе блока 12 появляется код, ошибочные разряды которого принимают инверсное значение по отношению к коду, записываемому в регистр 14, Проверенные коды считываемых чисел через усилитель 26 поступают в ЭВМ, где осуществляется их дальнейшая обработка в соответствии с описанным алгоритмом. После контроля микросхемы начинается процесс программирования2. Программирование микросхем. В соответствии с выбранным типом микросхемы должна быть сформирована соответ :вующая последовательность импульсов программирования. При этом длительности программирующих импульсов, их скважность и количество задается программным способом в управ 1134964ляющей ЭВМ, Работа устройства в этом режиме осуществляется следующим образом. Из ЭВМ в регистр 16 заносится код, соответствующий режиму записи, .по которому блок 11 ключей переводит ся в режим записи информации, В регистр 17 заносится код адреса программируемого слова, а в регистр 14 код, который должен быть записан в микроскему, В буферные регистры 35 первого, второго и третьего формирователей импульсов заносятся коды, соответствующие значениям напряжений, которые необходимо подавать на соответствующие входы микросхемы. Затем по управляющим сигналам, поступающим с ЭВМ в последовательности,. определяемой техническими условиями, на временную диаграмму программирования микросхемы коды с буферных регистров 35 соответствующих формирователей импульсов переписываются в промежуточные регистры 36, откуда они поступают на входы соответствукнцих ЦАП 37, на выходе которых появляется уровень напряжения, соответствующий поступившему коду. Это напряжение через соответствующие усилители 6, 7 и 8 мощности поступает на программирующие входы микросхемы и вход пи- З 0 тания блока 11. В соответствии с кодом, занесенным в регистр 14, срабатывают соответствующие ключи блока ключей, через которые напряжение с выхода усилителя 8 мощности 35 поступает на программируемые разряды микросхемы. Фронт импульса программирования определяется кодом,. занесенным в регистр 22, При необходимости создавать определенную 40 техническими условиями форму импульсов (длительность, скважность, форму и длительность фронтов) соответственно изменяют коды в регистрах 35 и 36 соответствующих формировате лей 1, 2 и 3 импульсов и в регистре 22. Адреса и разряды, не подлежащие программированию,. автоматически определяются в ЭВМ и пропускаются при программировании. 50Необходимое количество программирующих импульсов и режимы программирования устанавливаются программным путем в ЭВМ. В случае изменения программирования, появления новых микросхем с новым режимом программирования эа счет изменения программы в ЭВМ легко перейти на другой режим Предлагаемое устройство является по существу интерфейсной платой и может быть использовано в любой орга1 г 134964 иг низации, имеющей соответствующиемини- и микро-ЭВМ. Устройство содержит широко распространенные И простые узлы, что значительно упрощает устройство и не предъявляет высоких требований к настройке,1134964 Составитель В.ФокинаТехред Т.Маточка Корректор О,Билак аказ 10094 43 Тираж 583 НИИПИ Государственного к по делам изобретений и 35, Москва, Ж, Раушск