Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2010, № 0

МОСКВА
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ГОРНАЯ КНИГА»
2010

БЮЛЛЕТЕНЯ
АНАЛИТИЧЕСКОГО

ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННОГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО
ОТДЕЛЬНЫЙ ВЫПУСК
ОТДЕЛЬНЫЙ ВЫПУСК

3

Л.Д. Певзнер
В.Г. Костиков
Р.В. Костиков
В.Б. Миронов

Л.Д. Певзнер
В.Г. Костиков
Р.В. Костиков
В.Б. Миронов

ПРОГРАММИРОВАНИЕ
ПОСТОЯННЫХ
ЗАПОМИНАЮЩИХ
УСТРОЙСТВ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ
СРЕДСТВ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ

ПРОГРАММИРОВАНИЕ
ПОСТОЯННЫХ
ЗАПОМИНАЮЩИХ
УСТРОЙСТВ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ
СРЕДСТВ СИСТЕМ
УПРАВЛЕНИЯ

УДК 004.4 
ББК 32.973 
П 23 
 

Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253—03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 
29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной 
службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия 
человека № 77.99.60.953.Д.012634.11.08 

 
 
Певзнер Л.Д., Костиков В.Г., Костиков Р.В., Миронов В.Б. 
П 23 
Программирование постоянных запоминающих устройств 
вычислительных средств систем управления: ⎯ Отдельные статьи 
горного информационно-аналитического бюллетеня. ⎯ 2010. — № 0. —
32 с. — М.: Издательство «Горная книга», 2010. 
ISSN 0236-1493 

 
Приведена математическая модель плавкой перемычки. Рассмотрены теплофизические характеристики материала перемычки. Получена 
зависимость силы тока от времени его протекания. Приведены основные
электрические характеристики системы электропитания универсального
программатора. Приведен порядок программирования микросхемы 
556РТ7А. Приведены осциллограммы импульсов при программировании 
и контроле. 
Для специалистов, работающих в области автоматики и управления 
в технических системах; может быть полезна студентам и аспирантам. 
The mathematical model of a fusible crosspiece is resulted. Heatphysical characterestics of a material of crosspiece are considered. Dependence of a current strength on time of its course is received. The basic electric characteristics of system of power supplies universal programmer are 
resulted. The order of programming of a microcircuit 556PT7A is resulted.
Oscillograms of impulses are resulted at programming and the control. 
 
УДК 004.4 
ББК 32.973 
 
ISSN 0236-1493 
©
 
©
©
 

Певзнер Л.Д., Костиков В.Г., Костиков Р.В., Миронов В.Б. 
Издательство «Горная книга», 2010 
Дизайн книги. Издательство МГГУ, 
2010 

 

4 

ВВЕДЕНИЕ 
 
Автоматическое управление в технических системах 
осуществляется с помощью вычислительных средств, запоминающие устройства которых программируются для решения определенных задач. В ответственных вычислительных и 
управляющих системах при наличии внешних электромагнитных и других воздействий в условиях эксплуатации надежное хранение информации обеспечивается применением 
постоянных запоминающих устройств (ПЗУ) с плавкими перемычками в качестве программируемых запоминающих 
элементов. Так, в системах с ограниченными энергетическими и массогабаритными характеристиками используют однократно программируемые ПЗУ, рассчитанные на долговременное хранение и многократное считывание информации. 
Указанным выше условиям отвечают интегральные микросхемы 541РТ, 556РТ, 1623РТ, 1632РТ1Т, 1635РТ1У [1] и 
1639РТ1, 1639РТ2 [2]. 
Обычно в технических условиях на интегральные микросхемы приводят временные диаграммы программирования и 
указывают параметры пережигающих импульсов (максимальное значение напряжения, длительность, время нарастания и 
спада, значения токов), которые должны подаваться на различные выводы ПЗУ от источников программирующих воздействий. При этом для пережигания одной и той же плавкой 
перемычки ток может подаваться неоднократно. Например, на 
микросхему серии 1556 подача тока может быть десятикратной. Если после этого плавкая перемычка остается неразрушенной, микросхему считают забракованной. 
Необходимо отметить, что область разрушения должна 
быть достаточной для сохранения разрыва цепи в процессе 
эксплуатации. В противном случае с течением времени воз

можно самовосстановление перемычки, в результате чего ее 
состояние будет соответствовать незапрограммированному 
состоянию (отказу ПЗУ) [3]. В связи с этим важное значение 
имеют параметры пережигающего импульса, обеспечивающие 
необходимую область разрушения перемычки. Эти параметры 
определяются обычно усреднением экспериментальных данных, что не обеспечивает достаточно надежной работы программируемых ПЗУ. Ниже приведены результаты анализа 
процесса пережигания плавкой перемычки, позволяющие 
уточнить требования к источнику программирующих воздействий и обеспечить надежную работу ПЗУ. 
Плавкая перемычка может выполняться с постоянным или 
переменным сечением. На рис. 1 показана перемычка с переменным сечением в исходном неразрушенном состоянии, соединяющая два электрода. В общем случае в конструкции перемычки может иметь место асимметрия. После пережигания 
перемычки током программатора должен образоваться изолирующий зазор. 
 

 
Рис. 1. Конструкция несимметричной плавкой перемычки между 
электродами 

Зазор образуется в результате испарения материала перемычки, поэтому значение тока и время протекания его должны 
быть достаточными для нагрева материала перемычки до температуры плавления и последующего кипения. Таким образом, 
необходимо исследовать температурный режим плавящейся 
перемычки, определяемый током программатора. 
Рассмотрим вначале распределение температуры в показанной на рис. 1 перемычке. Ее плавление начинается в месте 
наименьшего сечения рис. 2. 
Если материал перемычки имеет температуру плавления, 
близкую к температуре плавления материала электрода, то 
систему «перемычка — электроды» можно представить физической моделью, показанной на рис. 3. 
Модель представляет собой тело, полученное вращением 
криволинейной трапеции y = δ (x, t) вокруг оси х. В процессе 
программирования электрод со стороны большего основания 
перемычки остается в твердой фазе (область S1), а заштрихованные области S2 и S3 имеют температуру плавления. При 
этом между жидкой фазой S3 и твердым электродом S4 находится поверхность фазового перехода x = ω (y, t), положение 
которой зависит от времени плавления. 
 

 
Рис. 2. Плавкая перемычка после разрушения током программатора 

Рис. 3. Модель плавкой перемычки в виде катеноида 
 
Обозначим радиусы оснований перемычки y0 и v(t) на левом и правом концах соответственно. В каждой из областей 
S1,…, S4 соответствующие температуры T1(y, x, t),…, T4(y, x, t) 
определяются уравнениями теплового баланса: 

2
1
1
1
1
1 1
1
1
2
2
0

1
16
T
T
T
I
c
y
t
y y
y
x
x
y

⎛
⎞
∂
∂
∂
ρ
∂
∂ ⎛
⎞
γ
=
λ
+
λ
+
×
⎜
⎟
⎜
⎟
∂
∂
∂
∂
∂
π
⎝
⎠
⎝
⎠
 

(
)
1
1
, ,
y x
×ϕ
Δ
; 
(1) 

(
)

2
2
2
2
2
2 2
2
2
2 2
1
16
,
T
T
T
I
c
y
t
y y
y
x
x
x t

⎛
⎞
∂
∂
∂
ρ
∂
∂ ⎛
⎞
γ
=
λ
+
λ
+
×
⎜
⎟
⎜
⎟
∂
∂
∂
∂
∂
π δ
⎝
⎠
⎝
⎠
 

(
)
2
2
, ,
y x
×ϕ
Δ
; 
(2) 

( )

2
3
3
3
3
3 3
3
3
2 2
1
16

T
T
T
I
c
y
t
y y
y
x
x
v
t

⎛
⎞
∂
∂
∂
ρ
∂
∂ ⎛
⎞
γ
=
λ
+
λ
+
×
⎜
⎟
⎜
⎟
∂
∂
∂
∂
∂
π
⎝
⎠
⎝
⎠
 

(
)
3
3
, ,
y x
×ϕ
Δ
; 
(3) 

( )

2
4
4
4
4
4 4
4
4
2 2
1
16
T
T
T
I
c
y
t
y y
y
x
x
v
t

⎛
⎞
∂
∂
∂
ρ
∂
∂ ⎛
⎞
γ
=
λ
+
λ
+
×
⎜
⎟
⎜
⎟
∂
∂
∂
∂
∂
π
⎝
⎠
⎝
⎠
 

(
)
4
4
, ,
y x
×ϕ
Δ
, 
(4) 

где ci — удельная теплоемкость, Дж/(г ⋅ град); γi — плотность, г 
/ см3; λi — коэффициент теплопроводности, Вт / (см ⋅ град); ρi — 
удельное сопротивление, Ом ⋅ см; i = 1,…, 4; I — сила тока, А. 
Последние слагаемые в формулах (1)—(4) представляют 
собой удельные мощности внутренних источников теплоты, 
где  

(
)
(
)

(
)

(
)

(
)

2
2
2
2

2
2
2
2
2
1
, ,
2
i
i
i
i
i
i

x
y
x
y
y x
y
x
y
x
y

⎡
⎤
+
+ Δ
+
− Δ
⎢
⎥
ϕ
Δ
=
+
−
⎢
⎥
+
− Δ
+
+ Δ
⎣
⎦

,(5) 

Δ1 = y0, 

Δ2 = δ (t), 

Δ3 = Δ4 = v (t). 

К моменту плавления перемычки можно принять, что температуры достигают установившихся значений T1у (y, x) и T4у 
(y, x), т.е. 

T1(y, x,0) = T1у(y, x), 

T4(y, x,0) = T4у(y, x). 
(6) 

В сечениях x = –α(t) и x = 0 сопряжение температурных 
полей подчиняется следующим условиям: 

1
2

1
2
1
2

0

0

T
T
T
T

x
x
x
x
y
y

=
⎫
⎪
∂
∂
⎪
λ
= λ
∂
∂
⎬
⎪
= −
⎪
<
⎭

 
(7) 

( )

2
3

3
2

0

T
T
T
T
x
x
x
y
v t

=
⎫
⎪
∂
∂
⎪
=
⎪
∂
∂
⎬
⎪
=
⎪
<
⎪⎭

 
(8) 

При этом отсутствует градиент температуры на поверхностях S1 и S4: 

( )

1
0
0

4

0,
,

0,
0,

T
x
x
y
y
x
T
x
y
v t
x

∂
⎫
=
= −
>
⎪⎪
∂
⎬
∂
⎪
=
=
>
⎪
∂
⎭

 
(9) 

Фазовый переход характеризуется температурой плавления Tп: 

(
)
( )

3
4
п2
,

0

T
T
T

x
y t

y
v t

⎫
=
=
⎪
= ω
⎬
⎪
<
<
⎭

 
(10) 

и условием Стефана [4] для движущейся поверхности раздела 
двух фаз: 

1
2
3
4
3
4
4
1
T
T
B
x
x
y
t

−
⎡
⎤
∂
∂
∂ω
∂ω
−λ
= −λ
+
+
γ
⎢
⎥
∂
∂
∂
∂
⎣
⎦
, 
(11) 

где B — теплота фазового перехода. 
Принимаем, что в удаленных точках температура равна 
нулю: 

1
4
2
2
0
T
T

y
x

=
=
⎫
⎬
+
= ∞⎭
. 
(12) 

В связи с малым градиентом температуры по радиусу перемычки теплоотдачей с ее боковой поверхности можно пренебречь: