PROMEL 6064 - EPROM Emulator

[MiaM]

Om du nånsin kommer köra kretsar som inte är CMOS så tvivlar jag starkt på att 10k till jord räcker för att tolkas som låg på VPP/_CE

[ELTompa]

Bra synpunkt MiaM, ska hålla ögonen på det!
Ja, det tycks som jag har ett gäng av STs NMOS EPROMar så det kan ju bli aktuellt.

Från kopplingsdäck till prototyp
Så då har jag flyttat in föreslagen koppling med PNP switcharna från kopplingsdäck till prototypen så att mjukvaran kan styra dessa och man kan få en känsla för hur det funkar i praktiken.
Behöver nog jobba lite till på dessa Vpp switchar. Det fungerar men det går ju en liten krypström från de jordade basarna till Vpp Stepup:en så länge Stepup:en är avstängd.
Även om det funkar så känns det obra



Och skulle man skippa jordad bas konceptet och köra en jordad emitter så får man andra värre problem, nästa som med MOSFETarna



Men vad är det jag vill uppnå? Jo
Kunna stänga av 13V Vpp när den inte används
Lite som egensäker koppling. Så att inget felfall gör att det rusar iväg 13V in bland övriga kretsar som inte tål mer än 5V under all den tid då det inte programmeras. Det kan ju mycket väl betyda att utgången från Vpp Stepup:en får ligga på 5V. Den måste ju inte nödvändigtvis ligga på 0V.
Just denna lösning kan man ju ordna genom att ta bort saker från koppling, nämligen on/off switchen IC18 och återgå till att styra Vpp stepup:en via sin Shutdown pinne.
Då kommer nämligen systemets +5V att ringla sig fram via L2 och D16 och hålla upp spänningen till nära +5V.



Och gör man så kan man ersätta PNPerna med MOSFETar för nu kommer inte dess kroppsdiod störa kopplingen längre.



Det här blev bättre. Hur ser då start och stopp förloppen ut för Vcc och Vpp





Ser helt OK ut. Kurvorna visar förloppen utan last.
.

[Oskar]

Du verkar ju redan ha löst växlingen, men ytterligare ett alternativ skulle kunna vara två motkopplade FET:ar, då får du full isolation, inga strömmar bakvägen. Ta en titt på denna app note från TI exempelvis
https://www.ti.com/lit/an/slva948/slva9 ... 4501550397

P-switch.png

[ELTompa]

Också en intressant lösning. Ja man ska ju rota upp lite appnötter, då får man bra förslag.
Kräver några fler myror men inte så det stör för den ger ju mer funktion. Tar med mig den framåt,
Tack Oskar!

[MiaM]

I fallet med jordad emitter så skulle du kunna ha en schottkydiod i serie med motståndet mellan bas och emitter på PNP-trissan.


Men allmänt så skulle jag säga att det är nog bra att designa kretsen så att det sitter separata trissor som kan hårdkodat strypa basen på drivarna styrt av en RC-krets ihop med en krets som aktiveras av en viss signal från mikroprocessorn, som en uppstartfördröjning. Räkna/tänk på vad som händer vid alla matningssoänningar mellan 0 och 5V. Ett tips t.ex. är att använda 74HC-logik för den är om jag minns rätt specad att fungera från 2V, och kommer därför fungera korrekt rätt "tidigt" och om den i sin tur driver kretsar med spänningsdelare som kräver över 2V för att aktiveras så är du säker på att det är korrekt fungerande logik och inte felaktiga signaler som aktiverar drivare.

Ett mega-feature-creep vore ifall du bestämmer dig för att bli världskänd som den som skapat den bästa opensource-programmeraren nånsin, och bygger något snarlikt Data I/O Unisite med "pin driver"-kort som kan driva pinnar med ett par olika spänningar, och varje ben kan drivas fritt mjukvarustyrt, så att den klarar bokstavligt talat alla kretsar med alla pinouts så länge det finns definitionsfiler.

Ännu värre sidospår: Data I/O Unisite har om jag minns 68000 och det borde gå att göra emulator så att man kan köra dess operativsystem/mjukvara. Såklart officiellt upp till varje användare att faktiskt också äga en äkta Unisite som "licens"...

[ELTompa]

Bra synpunkt MiaM, att säkerställa funktion vid uppstart
Att använda 74HC för kontrollerad styrning från 2V är ett intressant och elegant förslag.

[ELTompa]

Vad vill tänkta EPROMar ha?
Precis som MiaM pekat på så varierar tekniken i EPROMarna över tid. Själv höll jag på med mestadels analog teknik med audioinriktning under 70 och början av 80talet så för egen del började EPROMandet inte förens 85-86 om jag minns rätt. Och blev sedan intensivare i slutet av 80-talet så dom EPROMar jag har är mest 27Cxxx men där finns också ett gäng NMOSare om än av modernare snitt.
Bästa att leta upp lite datablad och sammanställa vilka skillnader som gäller för Vcc, Vpp och strömförbrukning

Om vi börja i strömförbrukningsänden så säger databladen jag har tittat i såhär beträffande Max Current. Jag menar inte att detta är någon fullständig kartläggning av majoriteten av 27C EPROMar men jag tycker det duger som vägledning för att komma vidare med kontruktionen.


Strömförbrukning vid programmering



Icc varierar i intervallet 20-50mA och Ipp för CMOS 25-50mA. Jag har ett gäng ST NMOS så jag tar med dessa och där syns att just att Icc kan uppgå till 100mA.

Spänningar vid programmering
Med samma urval av olika EPROMfabrikat och storlekar kan man se att det behövs iallafall två olika spänningsnivåer på Vpp för att täcka in dessa EPROMar



Om man räknar med ett spänningsfall på 0,1V så kan man rita in tänkt spänning som ett intervall och sikta på att leverera på toppen av intervallet mätt utan belastning. Vi får då två Vpp:

Vpp	Voltage [V]
VppU1	13,05
VppU2	12,70

Med samma urval av olika EPROMfabrikat och storlekar kan man se att det behövs även två olika spänningsnivåer på Vcc för att täcka in dessa EPROMar.



Om man leker med tanken att vi även har spänningsdropp i motsvarade grad för Vcc som för Vpp men där Vcc kanske kommer utsättas för dubbla strömuttagen så skulle vi sätta dessa nivåer till

Vpp	Voltage [V]
VccU1	6,55
VccU2	6,20

Hur skulle man då enklast styra detta? Varför inte ta en låta några transistorer koppla byta resistansen i feedbacken till DCDC:ena.
Sammanställer man nu ett schema på den hårdvara som är direkt inblandad i programmering av EPROM så ser den just nu ut såhär



Gör man belastningsprov på VccU1 och VccU2 ser det ut såhär



Alltså mindre dropp än 50mV. Ganska väntat att inte droppa mycket eftersom DCDC:n reglerar spänningen.

För VppU1 och VppU2 ser det ut såhär vid belastning



Här syns att MOSFETarna är bättre än PNPerna och för MOSFETarna så håller sig droppet precis inom tänkt prestanda men utan marginal.

Start upp och nedstängning av programmeringsspänningarna ser ut såhär



.

[MiaM]

Grafen med spänning för olika tillverkare visar ju i princip att det inte finns en spänning som kommer funka perfekt med alla.

Jag har inte koll på hur man utfrågar kretsarna vad för krets de är, men "dyra fina" programmerare kan ju göra det själv.

En användning för de gamla NMOS-kretsarna är specifikt att det finns vad jag minns inga 24-pin cmos-eprom, eller så är de väldigt ovanliga. Visst, inte så vanligt att ha så små socklar, men det förekommer. Typiskt t.ex. teckengenerator för videohårdvara och liknande.

Det känns nästan som att det behövs någon/några DAC:ar som ger olika referensspänningar för att styra regulatorer?

P.S. apropå mitt förslag att overkill-featurecreep:a så att den blir lika kompetent som t.ex. Data I/O Unisite: En variant kan kanske vara att sätta ett gäng tvåradiga IDC/stiftlister som går till ett antal pinnar var, och i enklaste utförande ha ett kort som matar Vpp och Vcc (samt GND/Vss) till de pinnar som förekommer på de vanligaste epromarna, och i övrigt sätter man byglar på stiftlisterna för de andra korten och då matas signaler från 74xx-kretsar direkt till/från EPROM:ets pinnar för adress/databuss osv. Men som option ha möjlighet att stoppa in fler kort av den typ som kan mata Vpp/Vcc/Vss istället för byglarna, och få alla pinnar styrbara fullt ut, så att man kan programmera vilken pinout som helst och därmed t.ex. programmera lite klurigare mikrokontrollers såsom t.ex. 8748, 68705 med flera.

[ELTompa]

Läsning av EPROM ID
Om man applicerar 12V på Adresspinne A9 så kan man läsa ut två bytes från Adress 0x0000 och 0x0001. Adress 0 = Tillverkare. Adress 1 = kretsidentifierare. Det har väldigt många EPROMar stöd för och som du säger MiaM så läser många Programmerare av detta och sen tror jag man har en uppslagsfil med parametrar vad som gäller för identifierad krets.
Tittar man i databladen så verkar 12V spänningen standardiserad vilket också är rimligt.



I Schemat ovan har jag lagt in en 12V zenerdiod som håller ner 13V:en för att åstadkomma detta. Så jag har tänkt det ska gå att läsa av krets-ID.

Jag funderade lite konceptmessigt i början på DAC för att kunna ställa spänningarna men det föll nog i glömska. Förslaget är intressant. Kanske en digital pot skulle funka med befintliga DCDC Stepups, typ en så här. Finns ju som dual Rheostat. Borde funka.

[MiaM]

Aha, det var så enkelt att läsa ut ID :O

Undrar hur (om alls?) dyra fina programmerare gör för att inte av misstag steka andra kretsar när de autoidentifierar? Välidigt klen strömgräns på vad som matas in kanske, och också mäta vad som kommer ut för att se om typ ESD-dioder eller liknande leder mellan olika pinnar?

[ELTompa]

Vad händer vid uppstart
Har börjat mäta lite vad som händer vid uppstart. Det tar nära 4ms från att 12VDC applicerats innan MCUn startar och under den tiden så rampar +5V upp i maklig takt.



Stepup:en för Vpp är i shutdown och dess utspänning stiger ju med +5V eftersom L2 och D16 leder +5V vidare till Vpp switcharna.
Nu ser man en annan obra sak ZIF:ens OE hade jag tänkt kunde delas med övriga bussystemets OE. Men det kanske inte va en så bra ide ihop med Vpp switcharna för nu tävlar OE 10k pullup:en med den ZIF.22:s 10k pulldown och skapar (5V-0.7V)/2. Och gör man pulldownen starkare vilket kan bli aktuellt så vill man ju inte driva OE låg ändå. Nu kommer nog ingen CS aktiveras under uppstart så jag tror inte något chip kommer driva databussen men det måst kontrolleras om detta ska vara lösningen.

Man skulle ju kunna överväga små relän för Vpp/IO styrningen. Jag ska kanske inte ge upp reläideen ännu .

[ELTompa]

Koncept med relän
Kunde inte låta bli att rita upp hur det skulle bli om man nyttjade relän istället för solidstate switchning. Kanske inte är så dumt ändå.
Här har jag också ritat in en I2C styrd pot så man ska kunna trimma / ställa vilken spänning man vill på ZIF Vcc / ZIF Vpp. Även ID på A9 tänkte jag då man kan ställa även dess spänning.
Tanken med att låta Vpp gå kaskad genom relänswitchar är för att om man skulle råka dra två relän så blir det ändå bara Vpp-spänning på ett ställe.
Jag har inte provbyggt detta så jag vet inte vilka nackdelar som finns ännu .

.

[MiaM]

Jag avråder från reläer.

Det kommer antagligen fungera bra i din applikation, speciellt för att använda i mindre utsträckning till hobbybruk.
Men förr eller senare kommer reläer glappa, och det kommer ge intermittenta fel som är svåra att felsöka.
(Ska väl säga att min erfarenhet av reläer är sådana som växlar kanske tusen eller fler gånger per dag och som blir dåliga efter månader eller år, men ändå)

[Oskar]

Jag tror visst reläerna skulle fungera över tid

Som alternativ, kanske du kan köra de 3 linor du behöver switcha genom analoga MUX:ar? Exempelvis, 3st sådana här:
https://www.digikey.se/en/products/deta ... 1/14641417

[ELTompa]

Jag är inte heller så orolig för relän över tid. Såklart är det som MiaM säger så ger relän upp som switchas 1k/dag. Det är ju inte ovanligt med min-livslängd på 100k operationer och då ska dom ju bara hålla i 3 månader . Men reläna i denna applikation kommer ha svårt att nu upp till så många omslag och hermetiskt kapslade borde överleva en skaplig tid.

Den där TMUX6219DGKRQ1 switchen var ju intressant och med lågt Ron. Tack för bra tips Oskar!