Устройство для программирования микросхем памяти

 

ОПИСАНИЕ .ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (á3) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 130781 (21) 3317158/18-24 (31) М. КЛ.

G 11 С 7/00

G. 11 С 17/00 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.03яз. Бюллетень Йо 10

Дата опубликования описания 15.03. 83 (53) УДК 681. 327. .66 (088. 8 ). (72) Авторы изобретения

M.Э.. Иванов, А.Н. Цурпал и Г.A. Бородин

Московский ордена Ленина и ордена ОктябрьскоК-,РевЬМЬЦиц..,.; энергетический институт

Ъ-, (71) Заявитель. 1,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

МИКРОСХЕМ ПАМЯТИ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при прогваммировании репрограммируемых и однократно программируемых микросхем памяти.

Известно устройство для программирования микросхем памяти, содержащее пульт управления, блок индикации, блок формирования программы программирования, таймер, блок контроля, коммутатор, усилители мощности и осуществляющее программирование информации по кодам, набираемым на пульте управления (1Д.

Недостатками этого устройства. являются низкая производительность работы, невозможность программирования микросхем различных типов, недостаточная точность контроля параметров микросхем после программиро-. вания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и схемному решению является устройство для программирования микросхем памяти, содержащее пульт управления, блок управления, блок индикации, усилители мощности, буферные регистры, блок сравнения, регистры адреса и числа, шины управления, адресные и числбвые, блок сопряжения с внешними устройствами, таймер и осуществляющее ручной и автоматический ввод информации, ручное и автоматическое программирование, контроль параметров запрограммированных микросхем 2

Недостатки этого устройства заключаются в следующем. Устройство не позволяет производить функциональный контроль. При программировании микросхем различных типов необходима перестройка блока управления и блока питания для выработки соответствующих серий программирующих импульсов.

Отсутствие перестройки приводит к низкой достоверности записи информации. Отсутствие возможности изменения лрограммы программирования, определяющее достоверность эаписиинформации, является основным недостатком йзвестного устройства.

Целью изобретения является повышение достоверности записи информации в программируемые и репрограммируемые устройства эа счет обеспечения возможности изменения формы программирующих импульсов..

Указанная цель достигается тем, что устройство для программирования микросхем памяти, содержащее

1005183

5О

6О

65 регистр числа, первый, второй и третий буферные регистры, первый, второй и третий усилители моцности, блок управления, блок сопряжения с внешними устройствами, пульт управления, блок индикации, оперативный накопитель, эталонный накопитель, блок задания опорных напряжений, блок компараторов, блок сравнения, блок выработки ошибки, регистр адреса, выходы которого являются ад- lO ресными выходами устройства, адресные выводы оперативного накопителя, эталонного накопителя, пульта управления, регистра адреса и блока управления соединены с адресными шинами, управляющие выводы регистра адреса, регистра числа, оперативного накопителя, эталонного накопителя, первого, второго и третьего буферных регистров, пульта управления, блока управления, блока сопряжения с внешними устройствами, блока сравнения и блока выработки ошибки соединены. с шинами управления, числовые выводы регистра числа, блока управления, оперативного накопителя, эталонного накопителя блока сопряжения с внешними устройствами, первого,.второго и третьего буферных регистров и блока сравнения соединены. с числовыми шинами, выходы первого и второго усилителей мощности являются соответственно первым и вторым программируюШими выходами устройства, входы блока выработки ошибки соединены с входами первой группы блока сравне- 35 ния и выходами блока компараторов, входы первой группы которого являются числовыми выходами устройства, входы второй группы блока сравнения соединены с выходами регистра числа ® и со входами второй группы блока компараторов, управляюшие выводы которого соединены с выходами блока задания опорных напряжений, входы блока индикации соединены с регистрирующими выходами пульта управления, выходы блока сопряжения с внешними устройствами являются входами ввода-вывода устройства, дополнительно содержит первый, второй и третий цифроаналоговые преобразователи, первый, второй и третий. промежуточные регистры, блок формирователей, блок хранения микропрограмм, адресные, числовые и управляюцие выводы которого соединены с соответствующими шинами, выходы первого, второго и третьего буферных регистров соединены с входами соответствующих промежуточных регистров, выходы которых соединены с входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с входами cooòветствующих усилителей мощности, выходы третьего усилителя мощности соединены со входами первой группы блока формирователей, входы второй группы которого соединены с выходами регистра числа, выходы блока формирователей соединены со входами первой группы блока компараторов, управляющие входы первого, второго и третьего промежуточных регистров и блока формирователей соединены с управляющими шинами.

На чертеже представлена структурная схема устройства для программирования микросхем памяти.

Устройство для программирования микросхем памяти содержит регистр 1 числа, первый 2, второй 3 и третий 4 буферные регистры, первый 5, второй

6 и третий 7 усилители мощности, блок управления 8, блок сопряжения с внешними устройствами 9, пульт управления 10, блок индикации 11,оперативный 12 и эталонный 13 накопители, блок задания опорных напряжений 14, блок компараторов 15, блок сравнения 16, разъем для подключения программируемой микросхемы 17, блок выработки ошибки 18, регистр адреса 19, управляющие шины 20, адресные выходы устройства 21, числовые выходы устройства 22, выходы вводавывода устройства 23, первый 24 и второй 25 программирующие выходы устройства, первый 26, второй 27 и третий 28 цифроаналоговые преобразователи>первый 29, второй 30 и третий 31 промежуточные регистры, блок формирователей 32, блок храйенйя микропрограммы 33, адресные 34 и числовые 35 шины, дополнительные адресные 36, числовые 37 и управляющие

38 шины.

Выходы регистра адреса 19 являются адресными выходами устройства 21, адресные выводы оперативного накопителя 12, эталонного накопителя 13, пульта управления 10,регистра адреса 19, блока управления 8 соединены. с адресными шинами 34, управляющие выводы регистра адреса 19, регистра 1 числа, оперативного накопителя

12, эталонного накопителя 13, первого 2, второго 3 и третьего 4 буферных регистров, первого 29, второго 30 и третьего 31 промежуточных регистров, блока сопряжения с внешними устройствами 9, блока сравнения 16, блока выработки ошибки 18, блока формирователей 32, блока управления 8 и пульта управления 10 соединены с управляющими шинами 20, числовые выводы блока сопряжения с внешними устройствами 9, пульта управления 10, регистра 1 числа, оперативного накопителя 12, эталонного накопителя 13, первого 2, второго 3 и третьего 4 буферных регистров, блока управления 8 и блока сравне1005183 ния 16 соединены с числовыми шинами .35, входы блока индикации 11 соединены с регистрирующими выводами пульта управления 10, выходы блока сопряжения с внешними устройствами 9 являются выходами ввода-вывода устройства 23, выводы .блока хранения микропрограмм 33 дополнительными адресными 36, числовыми 37 и управляющими 38 шинами соединены с блоком управления 8, выходы первого 2, 10 второго 3 и третьего буферных ре- гистров соединены соответственно с первым 29, вторым 30 и третьим 31 промежуточными регистрами, выходы которых соединены соответственно с 15 первым 26, вторым 27 и третьим 28 цифроаналоговыми преобразователями, выходы которых соединены :соответственно с первым 5, вторым 6 и третьим 7 усилителями мощности, выходы первого 5 и второго 6 усилителей мощности являются соответственно первым 24 и вторым 25 программирующими выходами устройства, выходы третьего усилителя мощности 7 соеди- 25 иены со входами первой группы блока формирователей 32, входы второй группы которого. соединены с выходами регистра 1 числа, второй группбй входов блока компараторов 15 и второй группой входов блока сравнения

16, первая группа входов которого соединена со входами блока выработки ошибки 18 и выходами блока компараторов 15, первая группа входов которого соединена с выходами блока формирователей 32 и является числовыми выходами устройства .22, управляющие выводы блоха компараторов

15 соединены с выходами блока зада-ния опорных напряжений 14, адрес- 4О ные 21, числовые 22, первйй 24 и второй 25 программирующие выходы устройства подсоединяются к соответствующим контактам разъема для установки программируемой микросхе- 45 мы 17.

Устройство работает следующим образом.

1 ° Ввод Hcxo+HHH QRHHHK для Gpo граммирования.

При автоматическом вводе с внешних устройств на пульте управления

10 устанавливается режим работы с внешними устройствами, задается устройство, с которого осуществляется ввод, а также объем вводимой информации и область оперативного накопителя 12, в которой она размещается, затем блок управления 8 через блок сопряжения 9 устанавливает свяэь с выбранным внешним устройством и осуществляет ввод информации и запись ее в заданную .область оперативного накопителя 12.

Информационная емкость накопителя 1Й 65 в несколько раз больше информационной емкости одной программируемой микросхемы, что позволяет ввести в накопитель 12 массив чисел, соответствующий нескольким микросхемам.

В процессе ввода для каждого массива чисел подсчитывается контрольная сумма, которая сравнивается с вводимой контрольной суммой с целью контроля правильности ввода ° Кроме того, осуществляется контроль по четности каждого вводимого слова информации. При ручном вводе на пульте управления 10 устанавливается режим ручного ввода данных и затем поочередно набираются адреса и коды чисел, подлежащие записи. Блок индикации

11 производит индикацию набранных адресов и кодов. Программирование набираемых кодов может осуществляться сразу же после набора очередного кода, либо массив чисел может быть предварительно сформирован в-оперативном накопителе 12 и затем осу ществлено программирование.

При вводе данных с эталонного накопителя(этот режим необходим для осуществления копирования данных ) на пульте управления 10 устанавливается режим копирования эталонного накопителя 13, набираются начальный и конечный адреса копирования, в эталонный накопитель 13 устанавливается нужная микросхема и управление передается в блок управления, который в этом режиме поочередно считывает информацию, подлежащую записи и -осуществляет программирование.

2. Вывод информации на внешние устройства.

Этот режим необходим для сохранения содержимого оперативного накопителя 12 в случае отключения напряжения питания (вывод на перфоленту), а также для получения документа на содержимое з апрограммированной микросхемы вывод на пишущую машинку) ..

На пульте управления 10 устанавливается режим работы с внешними устройствами, задается устройство на которое осуществляется вывод, а также начальный.и конечный адреса выводимого массива информации в оперативном накопителе 12. Затем блок управления 8 через блок сопряжения

9 устанавливает связь с выбранным внешним устройством и осуществляет вывод необходимой информации.

3. КонтроЛь содержимого программируемой микросхемы.

Этот режим необходим для следующего: а) определения того,- запрограммирована микросхема памяти или нет; б) определения свободных адресов, если микросхема памяти запрограммирована частично;

1005183

35 В соответствии с кодом, занесенным в регистр 1 числа, подготавлива.I ются к включению соответствующие формирователи блока формирователей 32.

По управляющим сигналам, поступаю4 ) щим с блока управления 8, происходит перезапись кодов из буферных регистров 2, 3, 4 в первый 29, второй 30 и третий 31 промежуточные регистры, с выходов которых они поступают соответственно на входы первого 26, второго 27 и третьего 28 цифроанало-.. е говых преобразователей. Выходные напряжения первого 26 и второго 27 цифроаналоговых преобразователей через первый 5 и второй 6 усилители мощности поступают. на программирующие выходы 24 и .25 устройства, соединенные с соответствующими входами программирования микросхем.

Выходное напряжение с третьего 28 цифроаналогового преобразователя через третий усилитель мощности 7 и подготовленные к включению формирователи блока формирователей 32 поступает на первые программирующие бц выходы устройства, соединенные с соответствующими числовыми входами микросхемы. После передачи кодов из буферных регистров 2, 3, 4 в промежуточные регистры 29, 30, 31 в бу65 ферные регистры 2, 3, 4 заносятся нов) определения дефектных ячеек, если микросхема памяти частично годная.

С этой целью из блока управления 8 в регистр 1 числа заносится код числа, соответствующий исходному (не— запрограммированному) состоянию данного типа микросхемы (все единицы или нули). Через буферные регистры

2, 3, 4, промежуточные регистры 29, 30, 31, цифроаналоговые преобразователи 26, 27, 28 на выходах усилителей мощности 5, 6, 7 блок управления 8 устанавливает напряжение, соответствующие граничным условиям считывания соответствующего логического состояния программируемой микросхемы (предельно допустимые значения напряжений питания, входных управляющих напряжений и т.п.).

Из блока управления 8 по адресным шинам 34 в регистр адреса 19 . поступают последовательно коды адресов. Считываемые коды с программируемой микросхемы памяти поступают в блок компараторов 15, где производится их сравнение с опорными напряжениями, поступающими из блока задания опорных напряжений 14. В блоке компараторов 15 осуществляется, параметрический контроль (логический ноль не должен превышать своего значения для данного типа микросхем, например 0,4 В -для 155РЕ3 логическая единица должна быть больше минимально допустимого значения, например.

2,4 В ). В случае несравнения какоголибо разряда блок выработки ошибки

18 вырабатывает сигнал ошибки, ко.торый по шине 20 поступает в блок управления 8. В блоке сравнения 16 происходит .определение неисправного разряда и по команде из блока управления 8 код, соответствующий считанному коду из программируемой микросхемы памяти, поступает в блок управления 8, а также вместе с адресом — в блок индикации 11. В случа необходимости программирования по данному адресу считанный код сравнивается с тем, который в зависимОсти от режима ввода исходных даннь х поступает из оперативного накопителя 12, эталонного накопителя 13 или с пульта управления 10. Если дефектные разряды не совпадают с разрядами, подлежащими программированию, то могут быть приняты следующие решения: а ) в случае ручного ввода информации и пословного программирования необходимо заменить программируемую микросхему памяти> б) в случае ввода с эталонного накопителя 13 необходимо заменить либо программируемую микросхему, либо микросхему-эталон, в ) в случае предварительного ввода информации в оперативный накопитель 12, когда вводятся несколько массивов информации, соответствующих нескольким микросхемам, осуществляется сравнение с каждым из массивов; когда находится соответствие, то контроль заканчивается если и в этом случае соответствие не найдено, то необходимо либо заменить программируемую микросхему памяти, либо осуществить дополнительный ввод информации.

4. Программирование микросхем.

По командам из блока управления 5 8 в регистр адреса 19 заносится код, соответствующий адресу программируемой ячейки памяти. В первый 2, второй 3 и третий 4 буферные регистры заносятся коды, соответствующие значениям напряжений, которые необходимо подавать на соответствующие входы микросхемы. В регистр 1 числа в зависимости от типа программируемой микросхемы заносятся:

25 а ) полный код числа при программировании микросхем, допускающих запись одновременно по всем разрядам числа, б) частичный код числа, имеющий единицу в программируемом разряде

;и нули в остальных разрядах, при программировании микросхем, допус кающих запись отдельно по каждому разряду числа.

1005183

65 вые значения кодов, соответствующие требуемым значениям напряжения. Из- меняя двоичные коды .в регистрах 2, 3, 4, 29, 30, 31,-можно создавать любую определенную техническими условиями форму программирующих им-пульсов (длительность, скважность, форму и длительность фронтов).

Адреса и разряды, не подлежащие программированию, определяются блоком управления 8 и пропускаются при 10 программировании. Необходимое коли- чество программирующих импульсов и .режимы программирования устанавливаются блоком управления . 8 путем выбора соответствующей микропра- 15 граммы из блока 33. В .случае изменения режима программирования микросхемы, появления новых микросхем с новым режимом программирования за счет изменения микрокоманд, храня- о щихся в блоке хранения микропрограмм

33, легко перейти на другой режим .программирования. Цифроаналоговые преобразователи 26, 27, 28 позволяют обеспечить практически любую требуемую форму и амплитуду импульсов программирования °

5. Контроль программирования.

При параметрическом контроле после программирования каждого слова осуществляется контроль программирования. Для этой цели на первом, втором и третьем выходах устройства устанавливаются необходимые при считывании напряжения ° Коды считанных чисел поступают на соответствующие входы первой группы блока компараторов 15, на управляющие входы которого с блока задания опорных напряжений 14 поступают опорные напряжения, соответствующие уровню 4р логического нуля и .уровню логической единицы. Кодом регистра 1 числа, поступающим на вторую группу входов блока компараторов 15, устанавливается режим проверки. При 45 этом коды считанных чисел, в соответствующих разрядах регистра 1-числа которых находится единица, проверяются на единичное состояние, а в разрядах которых находится нуль на нулевое. Выходные сигналы с блока компараторов 15 поступают на входы первой группы блока сравнения 16 и на входы блока выработки ошибки

18. На входы второй группы блока сравнения 1б поступает код с ре-. гистра . 1 числа. На выходе блока .сравнения 16 появляется код, в котором разряды, имеющие "плохие нули", т.е. уровень считанных сигналов которых больше нулевого опорного напряжения, имеют единичное значение, а разряды, имеющие "плохие единицы", т.е. уровень считанных сигналов которых меньше единичного опорного напряжения, имеют нулевое значение.

Сигналы с блока сравнения 16 и блока выработки ошибки 18, по шинам 20 поступают в блок управления

8. Если ошибки нет, то начинается программирование следующего слова, . если есть ошибка, то в зависимости . от алгоритма программирования, возможен повторный, дополнительный режим программирования или необходимо заменить ьщкросхему как дефектную.

При функциональном контроле пос-! ле программирования всего массива чисел производится контроль функционирования на высокой частоте считывания. С блока управления 8 в регистр адреса 19 поступают коды адресов. На выходах устройства 24, 25, 22.устанавливаются напряжения, необходимые при считывании. Коды считан-. ных чисел через блок компараторов 15, блок сравнения 16 по числовым ши- нам 35 поступают s блок управления 8.

В блоке управления 8 может быть произведено поразрядное сравнение с соответствующим кодом, считанным из эталонного накопителя 13 или оперативного накопителя 12, или может быть подсчитана контрольная сумма, которая сравнивается с эталонной.

Технико-экономическое преимущество предлагаемого устройства для программирования микросхем памяти заключает ся в следу:ощем. Это устройство относится к классу универсальных авто- . матических программаторов. Введение цифроаналоговых преобразователей, промежуточных регистров и блока хранения микропрограммы позволяет использовать это устройство для программирования микросхем различных типов, а также легко вводить коррекцию в программу прожига или обеспечивать программирование вновь появляющихся микросхем без переделки усилителей мощности и блоков питания.Это . повышает достоверность программирования микросхем за счет подбора оптимального значения параметров программирующих импульсов, не внося изменений в блоки устройства.

Формула изобретения

Устройство для программирования микросхем памяти, содержащее регистр числа, первый, второй и третий буферные регистры; первый, второй и третий усилители мощности, блок управления, блок сопряжения с внешними устройствами, пульт управления, блок индикации, оперативный накопитель, эталонный накопитель, блок задания опорных напряжений, блок компараторов, блок сравнения, блок выработки ошибки, регистр адреса, выходы которого являются адресными выходами устройства, адресные, 1005183

12 выводы оперативного накопителя, эталонного накопителя, пульта управления, регистра адреса и блока управления соединены с адресными шинами, управляющие выводы регистра адреса, регистра числа, оперативного накопителя эталонного накопителя, первого, второго и третьего буферных регистров, пульта управления, блока управления, блока сопряжения с внешними устройствами, блока сравнения и блока выработки ошибки соедииены с шинами управления, числовые выводы регистра числа, блока управления, оперативного накопителя, эталонного накопителя, блока сопряжения с внешни- 35 ми устройствами, первого, второго и третьего буферных регистров и блока сравнения соединены с числовыми шинами, выходы первого и второго усилителей мощности являются соответ- 2О ственно первым и вторым программирующими выходами устройства, входы бло ка выработки ошибки соединены с входами первой группы блока сравнения и выходами блока компараторов, входы 2д первой группы которого являются числовыми выходами устройства, входы второй группы блока сравнения соединены с выходами регистра числа и со входами второй группы блока ком-ЗО параторов, управляющие выводы которого соединены с выходами блока задания опорных напряжений, входы блока индикации соединены с регистрирующими выходами пульта управления, выходы блока сопряжения с внешними устройствами являются входами вводавывода устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности записи информации, оно содержит первый, второй и третий цифроаналоговые преобразователи, первый, второй и третий промежуточные регистры, блок формирователей, блок хранения микропрограмм, адресные, числовые и управляющие выводы которого соединены с соответствующими дополнительными шинами блока управления выходы первого, второго и третьего буферных регистров соединены со входами соответствующих промежуточных регистров, выходы которых соединены со входами соответствующих цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены со входами соответствующих усилителей мощности, выходы третьего усилителя мощности соединены со входами первой группы блока формирователей, входы второй группы которого соединены с выходами регистра числа, выходы блока формирователей соединены со входами первой группы блока компараторов, управляющие входы первого, второго и третьего промежуточных регистров и блока формирователей соединены с управляющими шинами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. PRON programmers. Design news.

1979, voi. 35, 9 8, р. 144.

2. Устройство записи в программируемое ПЗУ модели Т310/27 фирмы .

ТЛКЭДА. Денси кагаку. 1977, том 27, 9 5, с. 33-37 (прототип).

1005183

Составитель A.Äåðþãèí

Редактор С. Тимохина Техред,П.Пекарь Корректор И.Шулла

Заказ 1911/71 Тираж 592 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4