Créée le, 19/06/2015

 Mise à jour le, 02/09/2016

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Contrôle de la PROM Réalisant le Décodage Mémoire :


5. - TROISIÈME EXPÉRIENCE : CONTRÔLE DE LA PROM RÉALISANT LE DÉCODAGE MÉMOIRE

Si vous ne pouvez faire cette expérience car cela implique à acheter un programmateur PROM et demande également une connaissance sur le plan technique de programmation, rien nous empêche par la suite d'étudier les théories traitant les codes assembleurs et à cette fin, de revenir sur cette expérience.

La mémoire d'un Computer System est constituée d'un certain nombre de boîtiers de types différents (ROM, RAM, EPROM, PROM), de capacités différentes, en général multiple de 1 kilo-octet (1 024 x 8 bits).

Le microprocesseur sélectionne au fur et à mesure le boîtier mémoire auquel il désire accéder pour lire ou écrire. Ceci est possible grâce à un circuit de décodage réalisé avec une mémoire PROM (rappelez-vous qu'une PROM est une mémoire programmable dont le contenu est permanent).

L'expérience que vous allez réaliser a pour but de vérifier le contenu de cette mémoire après avoir programmée cette dernière (voir le listing de la figure 14), c'est-à-dire de contrôler la bonne programmation d'icelle. Il s'agit donc d'appliquer aux entrées d'adresse toutes les combinaisons possibles et de contrôler qu'à la sortie de la PROM, on trouve les niveaux de tensions corrects.

Chaque groupe est localisé au moyen d'une adresse codée en binaire sur 9 bits.

La PROM en question (qui est identifiée par le sigle de votre choix, CPU - MZ1 par exemple, marque opposée après programmation) est du type 74S472 et possède une capacité de 512 x 8 = 4 096 bits. On dit également qu'elle a une capacité de 4 k bits ou 512 Bytes (en se souvenant qu'un Byte équivaut à 8 bits soit un octet). Les bits sont arrangés par groupes de 8 bits selon le schéma de la figure 9.

PROM_est_divisee_en_512_groupes_de_8_bits.GIF 

La PROM possède donc neuf entrées d'adresse et huit sorties comme on le voit à la figure 10. A chaque combinaison des 9 bits d'adresse, correspond en sortie un groupe de 8 bits.

Entrees_et_sorties_de_la_PROM.GIF

La figure 11 montre les broches du composant : A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 et A8 sont les bits d'adresse ; O1, O2, O3, O4, O5, O6, O7 et O8 sont les sorties (O signifiant Output ou sortie).

Brochage_de_la_PROM_74S472.GIF

5. 1. - RÉALISATION DU CIRCUIT

a) Enlevez de la plaquette à contacts les composants et les liaisons utilisés dans l'expérience précédente.

b) La figure 12 représente le schéma synoptique du circuit que vous allez câbler ; les adresses sont visualisées par les afficheurs DIS0 et DIS1 de type TIL 311, alors que les données en sortie sont représentées par les LED L0 à L7.

Schema_synoptique_controle_de_la_PROM.GIF

c) Insérez les circuits intégrés suivants : CPU MZ1 par exemple, (cette indication montre que la mémoire PROM 74S472 que vous avez programmée à l'aide d'un programmateur avant de commencer cette expérience porte le nom CPU MZ1 ou autres de votre choix après avoir programmée cette mémoire, voir le listing figure 14), 74LS393 (deux compteurs de 4 bits), 74LS74 (double bascule D) et les huit résistances de 1 kW, en plaçant chaque composant de la manière indiquée à la figure 13-a.

Cablage_electrique_de_la_PROM_74S472.JPG    

d) Effectuez les connexions en suivant le schéma de la figure 13-a. Vous venez de réaliser le montage du circuit électrique représenté à la figure 13-b.

Schema_electrique_de_la_PROM_74S472.GIF

5. 2. - ESSAI DE FONCTIONNEMENT

a) Allumez le digilab.

b) Appuyez sur le bouton P0 ; de cette façon, on remet à zéro le compteur de module 9 composé de la bascule et des deux compteurs 4 bits.

c) Observez les afficheurs DIS0 et DIS1 : les deux doivent afficher 0 et leurs points décimaux doivent être éteints, ce qui montre que la première adresse envoyée à la PROM est composée de neuf zéros. L'entrée A0 doit donc se trouver au niveau bas, correspondant à 0, ainsi que les autres entrées, jusqu'à A8.

L'adresse est donc :

A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8 = 000 000 000

Pour en faciliter l'écriture, l'adresse peut être abrégée, en utilisant le code hexadécimal ; on regroupe donc les neuf chiffres binaires en deux groupes de quatre, puis un chiffre qui reste invariable.

On écrira donc :

0 0000 0000binaire  =  000hexadécimal

Par exemple, l'adresse 0 1101 0011, abrégée en hexadécimal donne :

0 1101 0011binaire  =  0D3hexadécimal

Pour lire l'adresse, on utilise les afficheurs DIS0 et DIS1 ; toutefois, ceux-ci ne peuvent représenter que deux chiffres hexadécimaux, alors que l'adresse est composée de trois chiffres.

Heureusement, le premier chiffre ne peut avoir que deux valeurs : 0 et 1, donc il peut être visualisé au moyen du point de l'afficheur DIS1 qui indiquera 0 lorsqu'il sera éteint et 1 lorsqu'il sera allumé.

d) Observez maintenant les LED : elles indiquent les données, ou mieux, les 8 bits qui constituent l'information stockée en mémoire à l'adresse lue sur l'afficheur.

Une LED éteinte montre que le bit correspondant vaut 0 alors que la LED allumée indique un 1. L'adresse 000, par exemple, sera indiquée de la manière suivante :

L7 L6 L5 L4 L3 L2 L1 L0
0 1 0 1 1 1 1 1


e) Appuyez sur P1 ; le compteur avance ainsi d'un pas et les afficheurs indiquent maintenant :

0 0 1
Point de DIS1 DIS1 DIS0


Le premier chiffre de l'adresse se lit sur le point de l'afficheur DIS1, le second se lit sur l'afficheur DIS1, le troisième sur DIS0.

f) Lisez les données sur les LED et vérifiez si elles correspondent à celles qui sont reportées à la deuxième ligne de la figure 14, c'est-à-dire : 0101 1111.

g) Appuyez de nouveau sur P1 ; le compteur indique alors l'adresse 002 et les LED affichent les huit bits de données : 1111 1111.

Fig. 14. - Tableau ou Listing du contenu de chaque adresse de la mémoire PROM de type 74S472.
Adresse hexadécimale PROM 74S472 Programmation de la PROM en hexadécimale Données

O8

(L7)

Données

O7

(L6)

Données

O6

(L5)

Données

O5

(L4)

Données

O4

(L3)

Données

O3

(L2)

Données

O2

(L1)

Données

O1

(L0)

000 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
001 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
002 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
003 7E 0 1 1 1 1 1 1 0
004 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
005 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
006 77 0 1 1 1 0 1 1 1
007 77 0 1 1 1 0 1 1 1
008 7B 0 1 1 1 1 0 1 1
009 7B 0 1 1 1 1 0 1 1
00A 7D 0 1 1 1 1 1 0 1
00B 7D 0 1 1 1 1 1 0 1
00C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
00D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
00E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
00F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
010 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
011 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
012 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
013 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
014 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
015 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
016 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
017 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
018 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
019 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
01A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
01B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
01C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
01D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
01E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
01F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
020 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
021 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
022 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
023 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
024 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
025 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
026 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
027 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
028 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
029 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
02A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
02B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
02C 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
02D 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
02E 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
02F 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
030 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
031 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
032 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
033 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
034 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
035 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
036 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
037 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
038 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
039 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
03A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
03B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
03C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
03D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
03E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
03F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
040 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
041 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
042 77 0 1 1 1 0 1 1 1
043 77 0 1 1 1 0 1 1 1
044 7B 0 1 1 1 1 0 1 1
045 7B 0 1 1 1 1 0 1 1
046 7D 0 1 1 1 1 1 0 1
047 7D 0 1 1 1 1 1 0 1
048 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
049 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
04A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
04B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
04C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
04D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
04E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
04F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
050 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
051 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
052 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
053 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
054 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
055 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
056 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
057 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
058 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
059 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
05A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
05B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
05C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
05D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
05E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
05F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
060 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
061 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
062 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
063 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
064 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
065 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
066 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
067 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
068 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
069 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
06A 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
06B 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
06C 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
06D 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
06E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
06F 7E 0 1 1 1 1 1 1 0
070 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
071 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
072 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
073 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
074 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
075 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
076 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
077 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
078 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
079 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
07A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
07B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
07C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
07D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
07E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
07F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
080 77 0 1 1 1 0 1 1 1
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086 7E 0 1 1 1 1 1 1 0
087 7E 0 1 1 1 1 1 1 0
088 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
089 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
08A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
08B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
08C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
08D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
08E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
08F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
090 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
091 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
092 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
093 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
094 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
095 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
096 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
097 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
098 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
099 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
09A FF 1 1 1 1 1 1 1 1
09B FF 1 1 1 1 1 1 1 1
09C FF 1 1 1 1 1 1 1 1
09D FF 1 1 1 1 1 1 1 1
09E FF 1 1 1 1 1 1 1 1
09F FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A0 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A1 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A2 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A3 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A4 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A5 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A6 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A7 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A8 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0A9 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0AA FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0AB FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0AC FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0AD FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0AE FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0AF FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B0 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B1 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B2 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B3 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B4 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B5 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B6 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B7 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0B8 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0B9 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0BA 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0BB 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0BC FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0BD FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0BE 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0BF 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0C0 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C1 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C2 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C3 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C4 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C5 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C6 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C7 5F 0 1 0 1 1 1 1 1
0C8 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0C9 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0CA 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0CB 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0CC 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0CD 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0CE 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0CF 6F 0 1 1 0 1 1 1 1
0D0 77 0 1 1 1 0 1 1 1
0D1 77 0 1 1 1 0 1 1 1
0D2 7B 0 1 1 1 1 0 1 1
0D3 7B 0 1 1 1 1 0 1 1
0D4 7D 0 1 1 1 1 1 0 1
0D5 7D 0 1 1 1 1 1 0 1
0D6 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0D7 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0D8 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0D9 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0DA FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0DB FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0DC FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0DD FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0DE FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0DF FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E0 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E1 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E2 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E3 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E4 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E5 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E6 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E7 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E8 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0E9 FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0EA FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0EB FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0EC FF 1 1 1 1 1 1 1 1
0ED FF 1 1 1 1 1 1 1 1
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1EE 00 0 0 0 0 0 0 0 0
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1F5 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1F6 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1F7 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1F8 00 0 0 0 0 0 0 0 0
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1FA 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1FB 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1FC 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1FD 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1FE 00 0 0 0 0 0 0 0 0
1FF 00 0 0 0 0 0 0 0 0


h) En appuyant à chaque fois sur P1, faites avancer le compteur et vérifiez le contenu de la PROM à chaque adresse en vous référant au tableau et cela jusqu'à l'adresse hexadécimale 1FF qui correspond à l'adresse binaire 1 1111 1111.

i) Si l'essai est positif, vous pouvez être certain du bon état de fonctionnement de la PROM ; autrement, celle-ci doit être remplacée.

j) Éteignez le digilab.

5. 3. - CONCLUSIONS

Cet exercice nous a permis d'examiner le contenu de la mémoire PROM ou comme on dit généralement de la "lire".

L'opération d'écriture a été faite précédemment et que vous aviez déjà programmé pour celles ou pour ceux possédant un programmateur. Dans les pratiques suivantes, vous découvrirez quelle est l'utilisation pratique de cette mémoire de micro-ordinateur ; pour l'instant, conservez-la soigneusement.

En observant le schéma de la figure 13-b, vous remarquerez que les sorties de la PROM sont reliées au pôle positif de la tension d'alimentation par des résistances de 1 kW ; celles-ci sont nécessaires car les sorties de la PROM sont d'un type particulier.

Si la PROM est du type 74S472 que vous aviez acheté, ses sorties sont TRI-STATE (trois états) ; elles ont donc la possibilité d'être à l'état haute impédance.

Par contre, si vous aviez acheté une PROM du type 74S473, ses sorties sont des sorties "open collector", c'est-à-dire à collecteur ouvert.

La figure 15 représente le schéma de principe de l'étage de sortie d'un circuit intégré à collecteur ouvert, réalisé avec un transistor Schottky.

Transistor_Schottky_Open_Collector.GIF 

Comme vous pouvez le constater, le collecteur du transistor est directement relié à une broche du circuit intégré et celui-ci ne comporte donc pas de charge interne ; c'est pourquoi il est appelé "circuit à collecteur ouvert".

Ce type de circuit permet de mettre la charge à l'extérieur du circuit intégré ce qui offre ainsi la possibilité de faire varier la sortance du circuit.

Lorsqu'on utilise un circuit à collecteur ouvert, il faut être très attentif afin de ne pas oublier de connecter les sorties à l'alimentation par l'intermédiaire de résistances extérieures adéquates.

Sur certaines cartes UC, les sorties de la PROM sont reliées aux entrées de validation des mémoires. Ses entrées doivent toujours être reliées à une tension positive ou à la masse et ne peuvent être laissées libres (c'est-à-dire en l'air).

Cela pourrait arriver si les sorties de la PROM étaient TRI-STATE ou, dans le cas du collecteur ouvert, n'étaient pas reliées au + à travers une résistance. Pour ces raisons, ces résistances sont importantes et il convient donc de les utiliser.

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