Tài liệu Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM, chương 6 docx

CHƯƠNG 6: GIỚI THIỆU VỀ EPROM I. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÁC IC NHỚ: EPROM là một loại trong họ các IC nhớ. Nó có thể lập trình được và xóa được rất nhiều lần. Trước khi biết cách sử dụng EPROM thì ta cũng nên xem qua một chút về ý nghóa của tên gọi cũng như quá trình phát triển của nó. Bộ nhớ bán dẫn được chế tạo đầu tiên có tên gọi là ROM (ROM: Read Only Memory có nghóa là bộ nhớ chỉ đọc). Với ROM, ta chỉ có thể đọc dữ liệu ra chứ không thể viết dữ liệu mới vào nó bất cứ khi nào ta muốn. ROM có cách truy xuất dữ liệu như sau: ROM nhận mã số vào (các đường đòa chỉ) và cho mã số ra tương ứng (dữ liệu cần truy xuất) khi được các ngõ vào điều khiển cho phép. Do không thể ghi dữ kiện mới vào nên ROM chỉ được sản xuất hàng loạt ở số lượng lớn và ghi cùng một chương trình có độ phổ dụng cao (chương trình được sử dụng trong nhiều ứng dụng thực tế với số lượng lớn). MÃ SỐ VÀO MÃ SỐ RA ROM CÁC NGÕ VÀO ĐIỀU KHIỂN Để đáp ứng cho các nhu cầu riêng biệt hay các yêu cầu có độ phổ dụng không cao (sử dụng với số lượng ít), ROM thảo chương được đã được chế tạo (PROM: Programable ROM nghóa là ROM có thể lập trình được). Tuy nhiên, với PROM thì người sử dụng chỉ ghi chương trình được có một lần, nếu ghi sai hay muốn đổi chương trình khác thì phải thay PROM mới. Để khắc phục thiếu sót này, EPROM đã được chế tạo. EPROM (Erasable PROM: ROM có thể lập trình được và xóa được). EPROM có hai loại là UV-EPROM (Ultra Violet EPROM: EPROM xóa bằng tia cực tím) và E-EPROM (Electrically EPROM: EPROM xóa bằng xung điện). Do UV- EPROM được sử dụng rộng rãi hơn E-EPROM nên khi nói đến EPROM thì thường là nói đến UV-EPROM. EPROM được xóa bằng cách rọi tia cực tím với bước sóng và cường độ thích hợp trong khoảng thời gian mà nhà sản xuất quy đònh vào cửa sổ xóa trên lưng EPROM. Việc xóa E-EPROM được thực hiện bằng các xung điện nên sẽ dễ dàng, nhanh chóng và chính xác hơn khi xóa EPROM. Tuy nhiên, để xóa được E-EPROM thì cần phải có các mạch xóa riêng biệt cho từng loại E-EPROM, và mạch xóa này phải hoạt động tốt, nếu không sẽ làm cho E-EPROM hoạt động không bình thường (không như mạch xóa EPROM, có thể xóa được nhiều loại EPROM trong cùng một lúc và chỉ cần sử dụng cùng một mạch xóa và nếu mạch xóa có bò hỏng thì ta chỉ không xóa được EPROM chứ không ảnh hưởng gì tới sự hoạt động của nó sau này). Thời gian gần đây có xuất hiện thêm loại IC nhớ mới: bộ nhớ Flash (có người gọi là Flash ROM). Nguyên lý hoạt động của bộ nhớ Flash cũng giống như E-EPROM, chỉ có điện thế xóa thấp hơn và tốc độ làm việc của nó nhanh hơn so với E-EPROM. Bộ nhớ Flash này thường được sử dụng thay thế cho các ổ đóa mềm và cứng trong các máy tính xách tay (Notebook). Bộ nhớ Flash có thể hoạt động gần mềm dẻo như RAM nhưng lại không bò mất dữ liệu khi bò mất điện. Các EPROM thường được ký hiệu bắt đầu bằng 27xxx, với x là các số chỉ dung lượng của EPROM và tính bằng Kbit. Chẳng hạn như EPROM 2708 có dung lượng bộ nhớ là 8 Kbit (tương đương 1 Kbyte do EPROM 2708 có bus dữ liệu dài 8 bit), EPROM 2764 có dung lượng là 64 Kbit (8 Kbyte), EPROM 27256 có dung lượng là 256 Kbit (32 Kbyte)… II. CÁCH TRUY XUẤT DỮ LIỆU CỦA EPROM: Các EPROM đều có cách truy xuất dữ liệu như sau: Nguyên lý hoạt động của EPROM khi ở chế độ đọc dữ liệu như sau (giải thích dựa vào hình vẽ trên): đòa chỉ đặt vào EPROM sẽ được giải mã thành các đòa chỉ hàng và đòa chỉ cột riêng biệt bên trong nó (do ma trận nhớ được tổ chức theo cách chọn trùng phùng) nhờ các mạch X DECODER và Y DECODER. Dữ liệu ứng với đòa chỉ này sẽ được đưa đến bộ OUTPUT CONTROL Y DECODER X DECODER OUTPUT BUFFER Y GATING MATRIX MEMORY ADDRESS INPUTS DATA OUTPUTS OE\ CE\ PGM \ đệm ngõ ra (OUTPUT BUFFER) và chỉ được phép xuất ra khi được sự cho phép của bộ điều khiển xuất dữ liệu (OUTPUT CONTROL). Do đó các chân OE, CE phải ở mức logic thấp (0V); các chân PGM, V PP phải ở mức logic cao (V CC ) khi EPROM đang ở chế độ đọc dữ liệu. Tổ chức ma trận nhớ theo cách chọn trùng phùng: đòa chỉ của một tế bào nhớ được quy đònh bởi đòa chỉ hàng và đòa chỉ cột, chỉ có những tế bào nhớ mà đòa chỉ hàng và đòa chỉ cột đều ở mức logic cao thì mới được chọn để đưa dữ liệu ra ngoài. Để hiểu rõ hơn về cách tổ chức ma trận nhớ theo cách chọn trùng phùng, ta hãy xem hình vẽ sau: GIẢI MÃ Y ( GIẢI MÃ CỘT ) 1 TRONG N GIẢI MÃ X (GIẢI MÃ HÀNG) 1 TRONG M ĐỆM NGÕ RA Các đường từ Y (cột) Các đường từ X (hàng) Tế bào nhớ (1 bit) Đường bit Dữ liệu ra TỔ CHỨC MA TRẬN NHỚ THEO CÁCH CHỌN TRÙNG PHÙNG Ta nhận thấy trong hình vẽ trên thì tế bào nhớ chỉ có một bit. Khi muốn số lượng bit ở ngõ ra tăng lên thì số lượng bit trong một tế bào nhớ phải tăng lên theo, và lúc này số lượng đường bit cũng phải tăng lên tương ứng, kéo theo số cổng đệm ngõ ra cũng phải tăng lên theo. Chẳng hạn như EPROM 2764 có 8 bit ở ngõ ra thì tế bào nhớ của nó phải là 8 bit, 8 bit này được đưa đến 8 đường bit riêng biệt, mỗi đường bit cũng được nối đến một bộ đệm ngõ ra riêng biệt. . liệu ra chứ không thể viết dữ liệu mới vào nó bất cứ khi nào ta muốn. ROM có cách truy xuất dữ liệu như sau: ROM nhận mã số vào (các đường đòa chỉ) và. thường (không như mạch xóa EPROM, có thể xóa được nhiều loại EPROM trong cùng một lúc và chỉ cần sử dụng cùng một mạch xóa và nếu mạch xóa có bò hỏng