Giáo Trình Kỹ thuật số - Chương 11

Một hệ thống kỹ thuật số sử dụng các giá trị rời rạc (không liên tục) để đại diện cho thông tin cho đầu vào, xử lý, truyền đi, lữu trữ….

11Chương 11Thiếtbị nhớTh.S Đặng NgọcKhoaKhoa Điện-ĐiệnTử2Thiếtbị nhớMộthệ thống thường sử dụngBộ nhớ trong (làm việc) tốc độ caoBộ nhớ ngoài (lưutrữ) tốc độ thấphơn 23Thuậtngữ thường sử dụngMemory Cell: một thiếtbị hay mộtmạch cókhảnnăng lưutrữ mộtbit dữ liệuMemory Word: một nhóm các bit, thôngthường mộttừ có 8 – 64 bit.Byte: một nhóm 8 bit.Dung lượng: mô tả khả năng lưutrữ củabộnhớ. Dung lượng mô tả số word có trong bộnhớ.1K = 210word1M = 220word1G = 230word2K x 8 = 2.210x 8 = 2.1024.8 word4Thuậtngữ thường sử dụngAddress: là số xácđịnh vị trí củatừ(word) trong bộ nhớ. Lệnh đọc: thựchiệnviệc đọcdữ liệuratừbộ nhớ.Lệnh ghi: thựchiệnlệnh ghi dữ liệuvàobộ nhớ. 35Thuậtngữ thường sử dụngRAM: Random-Access Memory.SAM: Sequential-Access MemoryROM: Read Only MemoryRWM: Read/Write MemoryStatic Memory Devices: dữ liệu đượclưumãimãi khi còn nguồn cung cấp.Dynamic Memory Devices: dữ liệu khôngđượclưumãimãi, để lưudự liệu đượclưutrữ tacần rewritten dữ liệu.Main Memory: bộ nhớ làm việcAuxiliary Memory: bộ nhớ thứ cấp dùng đểlưutrữ.6Hoạt động củabộ nhớ1.Xác định địachỉ trong bộ nhớđượctruycậpbởilệnh ghi hoặc đọc.2.Xác định lệnh (ghi hoặc đọc) cầnthựchiện. 3.Cung cấpdữ liệu để lưuvàobộ nhớ trong quátrình ghi.4.Nhậndữ liệu ở ngõ ra trong quá trình đọc.5.Enable hay Disable sao cho bộ nhớđáp ứngđến địachỉ và lệnh thực thi. 47Cấutrúccủabộ nhớCấutrúcbộ nhớ 32x48Cấutrúccủabộ nhớa) Ghi dữ liệu 0100 vào bộ nhớ tại địachỉ 00011.b) Đọcdữ liệu 1101 từ bộ nhớởđịcchỉ 11110 59Bài tập01Xác định giá trị của các ngõ vào và ngõ rakhi đọcdữ liệutừđịachỉ 00100.Xác định giá trị của các ngõ vào và ra khighi dữ liệu 1110 vào 01101.10Bài tập02Cho mộtbộ nhớ có dung lượng 4Kx8Cần bao nhiêu đường dữ liệu ngõ vào và ngõra.Cần bao nhiêu đường địachỉ.Tính tổng số byte có trong bộ nhớ. 611KếtnốigiữaCPU vàbộ nhớKếtnốivớithiếtbịđiềukhiển(CPU)12Kếtnốivớithiếtbịđiềukhiển(CPU)Viếtdữ liệu1. CPU cung cấp địachỉ nhị phân.2. CPU đưadữ liệu vào data bus3. CPU kích hoạttínhiệu điềukhiểnphùhợp.4. Bộ nhớ sẽ giảimãđịachỉ nhị phân5. Data được đưa đến địachỉđượcchọn.Đọcdữ liệu1. CPU cung cấp địachỉ nhị phân.2. CPU kích hoạttínhiệu điềukhiểnphùhợp.3. Bộ nhớ sẽ giảimãđịachỉ nhị phân4. Bộ nhớđưadữ liệuphùhợp lên data bus 713ROM (Read Only Memories)ROM là bộ nhớ bán dẫn được thiếtkếđểlưudữliệulâudài.Trong quá trình hoạt động, dữ liệu không thểghi vào ROM nhưng có thểđọcratừ ROM.ROM có thểđượcnạpdữ liệubởinhàsảnxuấthoặcngườisử dụng.Dữ liệutrongROM khôngbị mấtbi khihệ thốngbị mất điện14ROM (Read Only Memories) 815ROM(tt)16CấutrúccủaROM 917CấutrúccủaROMCấutrúcbêntrongcủaROM rấtphứctạpnhưng, bao gồmnhững phần chính sau:Ma trậnthanhghi: gồmnhững thanh ghi lưutrữ dữ liệu trong ROM. Mỗi thanh ghi chứađượcmộttừ và có một địachỉ tương ứng.Giảimãđịachỉ: bao gồmgiảimãđịachỉ hàngvà giảimãđịachỉ cột.Bộđệmngõra: dữ liệu đượcchọnsẽđượcđếnbộđệmngõrakhiCS ở mứcthấp. Khi CS ở mứccao, cácngõracủabộđệmsẽởtrạngthái tổng trở cao.18Giản đồ thờigian 1019MROM (Mask-programmed ROM)MROM là ROM mà dữ liệu đượcnhậpbởinhà sảnxuấttheoyêucầucủa khách hàng.Phim âm bản (mask) đượcsử dụng để kếtnốitrongROM.Có hiệuquả kinh tế khi sảnxuấtvớisốlượng lớnCấutrúccủamột MROM 16 bit nhớ nhưsau20MROM (Mask-programmed ROM) [...]... 0100 vào bộ nhớ tại địachỉ 00 011. b) Đọcdữ liệu 110 1 từ bộ nhớởđịcchỉ 111 10 5 9 Bài tập01  Xác định giá trị của các ngõ vào và ngõ ra khi đọcdữ liệutừđịachỉ 00100.  Xác định giá trị của các ngõ vào và ra khi ghi dữ liệu 111 0 vào 0110 1. 10 Bài tập02  Cho mộtbộ nhớ có dung lượng 4Kx8  Cần bao nhiêu đường dữ liệu ngõ vào và ngõ ra.  Cần bao nhiêu đường địachỉ.  Tính tổng số byte có trong bộ nhớ. 9 17 CấutrúccủaROM  CấutrúcbêntrongcủaROM... có dung lượng 32K x 8. 10 19 MROM (Mask-programmed ROM)  MROM là ROM mà dữ liệu đượcnhậpbởi nhà sảnxuấttheoyêucầucủa khách hàng.  Phim âm bản (mask) đượcsử dụng để kết nốitrongROM.  Có hiệuquả kinh tế khi sảnxuấtvớisố lượng lớn  Cấutrúccủamột MROM 16 bit nhớ như sau 20 MROM (Mask-programmed ROM) 1 1 Chương 11 Thiếtbị nhớ Th.S Đặng NgọcKhoa Khoa Điện-ĐiệnTử 2 Thiếtbị nhớ  Mộthệ thống thường... (Static RAM)  MộtSRAM thựctế 6264C 11 21 MROM (Mask-programmed ROM) •Khi CE disabled, tấtcả các chứcnăng củachip sẽ disabled. •Khi OE disabled, chỉ những ngõ ra 3 trạng thái là disabled 22 PROMs (Programmable ROMs )  PROM là các loạiROM cóthểđượclậptrình (nạpdữ liệu) bởingườisử dụng.  PROM có cấutrúcdựavàocác kếtnốinấu chảy (cầuchì).  Khi nạpdữ liệuchoROM th chương trình sẽ nấuchảycáckếtnối tương... đượcchọnsẽđược đếnbộđệmngõrakhiCS ở mứcthấp. Khi CS ở mứccao, cácngõracủabộđệmsẽởtrạng thái tổng trở cao. 18 Giản đồ thờigian 26 51 Bài tập07 52 Bài tập08 8 15 ROM (tt) 16 CấutrúccủaROM 3 5 Thuậtngữ thường sử dụng  RAM: Random-Access Memory.  SAM: Sequential-Access Memory  ROM: Read Only Memory  RWM: Read/Write Memory  Static Memory Devices: dữ liệu đượclưumãi mãi khi còn nguồn cung cấp.  Dynamic Memory Devices: dữ liệu... hoặc đọc. 2. Xác định lệnh (ghi hoặc đọc) cầnthựchiện. 3. Cung cấpdữ liệu để lưuvàobộ nhớ trong quá trình ghi. 4. Nhậndữ liệu ở ngõ ra trong quá trình đọc. 5. Enable hay Disable sao cho bộ nhớđáp ứng đến địachỉ và lệnh thực thi. 15 29 CD ROM  CD ROM là những đĩa đượcsảnxuấtvới mộtbề mặtphảnxạ.  Dữ liệusốđượclưutrênđĩabằng cách đốtcháyhay khôngmộtkhetrênbề mặt đĩa.  Là phảipháplưudữ mộtcáchkinhtế dung... tĩnh là RAM mà dữ liệu đượclưutrữ trong RAM trong suốtthờigianRAM được cấpnguồn.  Mỗi cell củaSRAM chứa1 bit vàđượccấu tạotừ Flip-Flop.  Giản đồ thờigiantruycậpSRAM như sau: 24 47 Hoạt động củaDRAM  Trong q trình ghi cơng tắc SW1 và SW2 đóng cịn SW3 và SW4 mở.  Trong q trình đọc SW2, SW3, SW4 đóng cịn SW1 mở. 48 Mở rộng từ và dung lượng  Mở rộng từ  KếthợphaiRAM 16x4 thàng RAM 16x8 18 35 Bài... nhớ ngoài (lưutrữ) tốc độ thấphơn 20 39 CấutrúccủaRAM 64x4 40 CấutrúccủaRAM 64x4  RAM này chứa 64 từ, mỗitừ 4 bit.  Mỗi thanh ghi có một địachỉ tương ứng 0- 63 10 . Do vậycầntấtcả 6 đường địachỉ.  6 đường địachỉđược đưaqua mộtbộ giải mã 6-& gt;64.  Ngõ ra nào ở mức cao thì thanh ghi tương ứng đượcchọn. 17 33  ROM có thểđượcsử dụng trong bấtkỳứng dụng nào cầnlưutrữ dữ liệu ít hay không thay đổi.  Firmware:... mộtlần.  Kinh tế trong trường hợpsử dụng vớisố lượng nhỏ 23 45  DRAM đượcchế tạotừ cơng nghệ MOS. So với SROM chúng có dung lượng cao hơnvàyêucầu công suất cung cấpthấthơn.  Giá trị củaDRAM đượclưu trong những tụđiện.  Do sự rị rỉđiệntíchcủatụđiệnnênDRAM u cầuphải đượcnạplại điệnsaumộtkhoảng thời gian nhất định.  Thông thường SRAM yêu cầunạplạidữ liệusau 2-1 0ms. DRAM (Dynamic RAM) 46 CấutrúccủaDRAM . 32x48Cấutrúccủabộ nhớa) Ghi dữ liệu 0100 vào bộ nhớ tại địachỉ 00 011. b) Đọcdữ liệu 110 1 từ bộ nhớởđịcchỉ 111 10 59Bài tập01Xác định giá trị của các ngõ vào và ngõ. 1 1Chương 11Thiếtbị nhớTh.S Đặng NgọcKhoaKhoa Điện-ĐiệnTử2Thiếtbị nhớMộthệ thống thường sử dụngBộ nhớ