Выбор разрядности и быстродействия РЗУ и АЗУ

Поскольку информация должна быть задержана, то в качестве элемента задержки используем речевое запоминающее устройство (РЗУ). РЗУ предназначено для записи и хранения в определенных ячейках, по адресам счетчика, кодовых комбинаций и считывания их в нужный момент времени. Для хранения каждого кодового слова используем 8 разрядов. Поскольку заданный коммутатор имеет 5 входящих трактов, в каждом из которых содержится 16 канальных интервалов, то минимальная емкость РЗУ должна составлять 80х8 – 80 ячеек по 8 разрядов каждая.

АЗУ используется для записи и хранения информации о том, какой входящий и исходящий канал необходимо коммутировать, т.е. информации о каналах, которые должны выбираться из РЗУ, и в последующем обеспечивает считывание в нужный момент времени номера входящего канала на адресные входы РЗУ при помощи счетчика. АЗУ заполняется данными последовательно начиная с первой ячейки, куда помещается номер исходящего, с которым необходимо коммутировать нулевой канальный интервал нулевого тракта. Таким образом, номера входящих в АЗУ идут последовательно, а номера исходящих – согласно командам маркера. В данном случае необходимо 80 ячеек по 7 разрядов, поскольку для кодирования номера исходящего нужно 7 разрядов.

В АЗУ информация приходит с маркера, а считывается под управлением счетчика. Поэтому на адресные входы АЗУ нужно передавать информацию то со счетчика, то с маркера. Для переключения АЗУ используется мультиплексор АЗУ. На адресные входы РЗУ подается информация с АЗУ и счетчика, поэтому для переключения необходим мультиплексор РЗУ.

Так как при считывании с РЗУ под действием адресной информации, приходящей с выхода АЗУ (через мультиплексор адреса), содержимое каждой ячейки речевой памяти может быть извлечено в какой-либо канальный интервал исходящего тракта, то, очевидно, должны адресоваться все ячейки РЗУ. Поскольку таких ячеек в РЗУ = (5·16) = 80, то для их считывания необходима адресная шина шириной не менее = log ₂80 = 7 разрядов.

Очевидно, что для исключения потери информации содержимого входящих цифровых трактов, за время цикла (Т _ц = 125 мкс) необходимо успеть осуществить запись nK = 80 восьмиразрядных слов в РЗУ и считать их оттуда. Т.е. на запись и считывание одного канального слова в РЗУ квадратного коммутатора должно отводиться время не более что определяет требование по быстродействию речевого ОЗУ при заданном числе входных каналов или, наоборот, требования к количеству входящих канальных интервалов или цифровых трактов при заданном быстродействии ОЗУ .

В качестве РЗУ и АЗУ используем по 2 микросхемы КМ185РУ7.

Параметры микросхемы, назначение выводов и таблица истинности микросхемы КМ185РУ7 приведены в таблицах 3 – 5. [6]

Рисунок 4 − Микросхема КМ185РУ7.

Т а б л и ц а 3 − Параметры микросхемы КМ185РУ7

Информационная емкость	1024 бит
Организация	256 слов´4 разряда
Напряжение питания	5 В 5%
Потребляемая мощность	не более 710 мВт
Диапазон температур	-10…+70⁰С
Совместимость по входу и выходу	с ТТЛ - схемами
Входное напряжение низкого уровня высокого уровня	не более 0,8 В не менее 2,1 В
Входное напряжение низкого уровня высокого уровня	не более 0,45 В не менее 2,4 В
Входной ток низкого уровня высокого уровня	не более 0,3 мА не менее 0,04 мА
Выходной ток низкого уровня высокого уровня	не более 8 мА не менее 5,2 мА
Время выборки адреса t_А(А)	не более 45 нс
Время выбора t_С_S	не более 30 нс
Время выборки считывания t_А(_RD₎	не более 40 нс
Время выборки сигнала разрешения по выходу t_А(СЕО)	не более 30 нс
Время установления сигнала записи относительно адреса t_SU_(А-_WR₎	не менее 10 нс
Время установления сигнала записи относительно входных данных t_SU₍_DI_-_WR₎	не менее 5 нс
Длительность сигнала записи t_W₍_WR₎	не менее 30 нс
Время сохранения адреса после сигнала записи t_V₍_WR_-_A₎	не менее 5 нс
Время сохранения входных данных после сигнала записи t_V₍_WR_-_DI₎	не менее 5 нс
Время восстановления высокого сопротивления или время восстановления высокого уровня при подключении R_L к U_CC после сигнала СS t_DIS₍_CS₎	не более 30 нс
Время восстановления высокого сопротивления или время восстановления высокого уровня при подключении R_L к U_CC после сигнала СЕО t_DIS₍_CEO₎	не более 30 нс
Время восстановления высокого сопротивления после сигнала считывания t_DIS₍_RD₎	не более 35 нс
Время цикла записи t_CY₍_WR₎	не менее 45 нс

Т а б л и ц а 4 − Назначение выводов микросхемы КМ185РУ7

Выводы	Назначение	Обозначение
1-7, 21	Адресные входы	А₁–А₇, А₀
9, 11, 13, 15	Входы данных	DI₀–DI₃
10, 12, 14, 16	Выходы данных	DO₀–DO₃
17, 19	Выбор микросхемы	CS₁, CS₂
	Сигнал запись – считывание	W/R
	Разрешение по выходу	CEO
	Напряжение питания	U_CC
	Общий

Таблица 5 − Таблица истинности микросхемы КМ185РУ7

CS₁	CS₂	CEO	WR	A₀ - A₇	DI₀ - DI₃	DO₀ - DO₃	Режим работы
М	M	X	X	X	X	R_off	Хранение
В	Н	X	Н	A	Н	R_off	Запись 0
В	Н	X	Н	A	В	R_off	Запись 1
В	Н	Н	В	A	X	Данные в прямом коде	Считывание
В	Н	В	В	A	X	R_off	Запрет выхода

Примечание: М - любая комбинация уровней, отличная от CS₁=В и CS₂=Н;

X - безразличный уровень сигнала;

В - высокий уровень сигнала;

Н - низкий уровень сигнала;

A - значение текущего адреса.

На информационные входы АЗУ подаются сигналы номера входящего канала. На адресные входы - с мультиплексора адреса АЗУ.

Сигнал записи WR представляет собой последовательность частоты f _т.

Сигнал разрешения по выходу СЕО является отрицанием f _т.

На вход CS₁ подается уровень логической единицы, CS₂-логического нуля.

На адресные входы РЗУ подаются сигналы с мультиплексора адреса РЗУ. Информация, поступившая на входы данных регистра с параллельно-последовательного преобразователя, появится на его выходах с приходом фронта синхроимпульса на вход С, поэтому на вход синхронизации подается сигнал f _т. Режим параллельной загрузки обеспечивается подачей на входы S0 и S1 уровня логической единицы. На входы DR и DL подается уровень логического нуля. Сигналы с выхода данных регистра подаются на вход данных РЗУ.

Запись информации в ячейки РЗУ происходят по адресу со счетчика постоянно, но считываются не все ячейки, а только те, в которых имеется информация двух входящих трактов. Таким образом, ячейки по сквозной нумерации 6-8, 14-16 и т.д. не будут считываться.

Сигнал записи WR и сигнал разрешения по выходу CEO подаются аналогично сигналам АЗУ; на вход CS₁ подается уровень логической единицы, CS₂ -логического нуля.

Информация с выходов данных РЗУ поступает на параллельно-последовательный преобразователь.[1]

Мультиплексоры

Мультиплексоры предназначены для автоматической выборки одного из двух информационных каналов и подключения его к своему выходу.

Мультиплексоры адреса АЗУ и РЗУ построены на основе микросхемы К155КП11. Назначение выводов и таблица истинности микросхемы К155КП11 приведены в таблицах 7 и 8 [4].

Рисунок 5 − Микросхема К155КП11.

Т а б л и ц а 6 − Параметры микросхемы К155КП11

Напряжение питания	5 В 5%
Выходное напряжение низкого уровня высокого уровня	0,4 В
2,4 В
Входной ток низкого уровня	–1,6мА
высокого уровня	0,04мА

Т а б л и ц а 7 − Назначение выводов микросхемы К155КП11

Выводы	Назначение	Обозначение
2,3,5,6,10,11,13,14	Информационные входы	DI₀₀- DI₃₀,DI₀₁- DI₃₁
	Вход выборки адреса	A
	Вход стробирования	S
4,7,9,12	Информационные выходы	DO₀- DO₃
	Общий
	Напряжение питания	U_cc

Т а б л и ц а 8 − Таблица истинности микросхемы К155КП11

EO	S	DI_i₀	DI_i₁	DO_i
	X	X	X	Z
		Данные в прямом коде	X	Данные в прямом коде
		X	Данные в прямом коде	Данные в прямом коде

Мультиплексор адреса АЗУ

На нулевые информационные входы мультиплексора адреса АЗУ подаются сигналы со счетчика, а на единичные – с регистра номера исходящих каналов. На адресный вход A подаются сигналы частотой f _т. На стробирующий вход S - сигнал логического 0.

В режиме записи в АЗУ мультиплексор пропускает сигналы с регистра, в режиме считывания из АЗУ - со счетчика.

Мультиплексор адреса РЗУ

На нулевые информационные входы мультиплексора адреса РЗУ подаются сигналы со счетчика, а на единичные – с выхода АЗУ. На адресный вход А подаются сигналы частотой отрицания f _т co счетчика. На стробирующий вход S сигнал логического 0. В режиме записи в РЗУ мультиплексор пропускает сигналы со счетчика, в режиме считывания из РЗУ - с выхода АЗУ.