Phân loại bộ nhớ RAM

Bộ nhớ đọc ghi (SRAM, DRAM)

+ Bộ nhớ RAM tĩnh là SRAM (Static RAM) th−ờng đ−ợc xây dựng trên các mạch điện tử flip – flop. + Bộ nhớ RAM động là DRAM (Dynamic RAM) đ−ợc xây dựng trên cơ sở các điện tích ở tụ điện. Bộ nhớ này phải đ−ợc hồi phục nội dung đều đặn, nếu không nội dung sẽ mất theo sự rò điện tích trên tụ.

Các bộ nhớ DRAM thường thoả mãn các yêu cầu khi cần bộ nhớ có dung l−ợng lớn. Khi cần có tốc độ truy xuất lớn thì lại phải dùng các bộ nhớ SRAM với giá thành đắt hơn; cả hai loại này đều bị mất thụng tin khi nguồn điện nuôi bị mất, Vì lý do này, các chương trình dùng cho việc khởi động PC như BIOS thường phải nạp trong các bộ nhớ ROM.

Ph©n cÊp bé nhí

Rừ ràng phương phỏp chọn tuyến tính có thời gian thâm nhập ngắn nh−ng cần một bộ giải mã lớn khi tổng số từ lớn, làm tăng giá thành sản phẩm. Kích thước của phần giải mã địa chỉ sẽ giảm đi khi tổ chức ma trận nhớ và phần logic chọn từ W cho phép giải mã hai b−ớc. Cần hai bộ giải mã: Một bộ giải mã hàng để chọn một từ vật lý và một bộ giải mã cột gồm 1 vài mạch dồn kênh chọn một từ logic từ một từ vật lý đã chọn.

Trường hợp đặc biệt khi số phần tử trong một từ vật lý bằng số bit trong 1 từ vật lý thi đó là bộ nhớ tổ chức theo bit nghĩa là mỗi từ logic có độ dài 1 bit. Bộ đệm ra đ−ợc điều khiển bởi 1 hay nhiều đầu vào nh− chọn mạch CS, cho phép CE hay cho phép mở đầu ra 3 trạng thái OE.

Cấu trúc của mạch nhớ tĩnh SRAM .1 Giới thiệu công nghệ

Cấu trúc mạch nhớ SRAM .1 Bit nhí

+ CLR là đầu vào tín hiệu điều khiển xoá nội dung thanh ghi, tích cực ở mức cao, nghĩa là khi CLR là cao thì tất cả các flip-flop bị xoá và từ đ−ợc nhớ trở thành Q=0. + LOAD là đầu vào điều khiển tích cực ở mức cao, khi LOAD = 0 các bit không thể đi vào các flip-flop, đồng thời qua NOT đường dây kia sẽ có mức cao, làm cho các giá trị ở đầu ra của các flip-flop đ−a ng−ợc lại lối vào, tại các s−ờn dương của xung đồng hồ chúng sẽ lại được ghi lại vào trong flip-flop, nói cách khác khi LOAD=0 thì thanh ghi không thay đổi nội dung. + Khi LOAD=1 các bit của X đ−ợc đ−a tới lối vào của flip-flop, khi s−ờn d−ơng của xung đồng hồ đi tới chúng sẽ đ−ợc ghi vào trong thanh ghi.

CPU muốn làm việc với vi mạch nhớ nào thì nó phát ra tín hiệu địa chỉ qua Abus, các tín hiệu địa chỉ qua bộ giải mã địa chỉ sẽ kích hoạt các tín hiệu CS tương ứng. Để không xáy ra sự nhầm lẫn giữa các ô nhớ và thiết bị ngoại vi có địa chỉ trùng nhau, người ta sử dụng thêm tín hiệu IO/M khi giải mã địa chỉ.

Cấu trúc của mạch nhớ DRAM Phần tử nhớ DRAM

Bộ nhớ DRAM đ−ợc tổ chức thành một ma trận nhớ, trong đó dây từ là một trong các dây hàng của ma trận, còn dây bit là một trong những dây cột của ma trận. Sự thay đổi nhỏ của điện áp trên dây bit sẽ đ−ợc truyền tới đầu vào của một bộ khuếch đại nhạy, tại đầu ra của nó ta nhận đ−ợc điện áp t−ơng ứng với giá trị của bít chứa trên tụ. Quá trình làm tươi: Ta đều biết mọi tụ điện đều có một điện trở rò và tranzito T mắc nối tiếp với nó dù ở trạng thái cấm cũng có một điện trở rò nhất.

Ngày nay các mạch điện làm t−ơi đ−ợc chế tạo ngay bên trong chip nhớ, nhờ vậy mà loại này vừa có dung l−ợng cao vừa có giao diện đơn giản, chúng đ−ợc gọi là quasi-static RAM. Để làm giảm bớt số chân địa chỉ trên một vi mạch nhớ, người ta thường chia địa chỉ ra 2 nhóm: địa chỉ hàng và địa chỉ cột rồi dồn kênh chúng trên các chân địa chỉ, đồng thời cung cấp thêm các tín hiệu cho phép chốt giữ.

Thiết kế phần cứng

Hiện nay khi xây dựng các hệ vi xử lý nhỏ người sử dụng thường sử dụng các vi điều khiển thông dụng như 8x51/52, AVR hoặc PSoC hoặc nhúng các bộ xử lý trong FPGA. Việc phát triển hệ thống thường là tuỳ hứng, không có các thiết kế trước hoặc chỉ có thiết kế phần cứng và không có thiết kế phần mềm. Khi chuyển sang xây dựng các hệ ứng dụng lớn hoặc khi làm việc với các kỹ sư nước ngoài được đào tạo bài bản về thiết kế hệ vi xử lý thì thường bộc lộ nhiều lúng túng.

Chương này giúp cho người học nắm được các bước thiết kế một hệ vi xử lý bài bản như thế nào và cũng giỳp cho người học hỡnh dung rừ hơn về một hệ thống vi xử lý mà trong đó bao gồm rất nhiều hệ vi xử lý nhỏ gần gũi với chúng ta là máy tính PC. + Vùng chứa chương trình khởi động hệ thống + Ch−ơng trình kiểm tra bộ nhớ, thiết bị ngoại vi + Vùng chứa ch−ơng trình phục vụ ngắt. Ví dụ số 04 là bộ nhớ có 512bytes (4trang) trong hệ có dùng ROM, RAM ngoài hay không, bảng font chữ, các bảng đổi mã, format của character trên đường truyền..các số liệu này được đặt ở 2 trang nhớ ROM thứ 0 và 1, địa chỉ từ 0030h đến 00ffh (Tất nhiên phải trừ các địa chỉ cho reset, các địa chỉ của các interrupts).

+ Chương trình hệ thống được chia thành các modules và được đặt tên bắt đầu với chữ S(ystem Program), gồm chương trình khởi động (Initializing), ch−ơng trình kiểm tra và các hàm ghép nối chuẩn của hệ thống với thế giới bên ngoài nh− điều khiển cổng RS-232 để phát hay thu bản tin, điều khiển các LEDs, loa, bàn phím. Tuy nhiên các ứng dụng thường không dùng hết lượng nhớ này nên dung lượng nhớ cố định sẽ được tính theo số chẵn các trang 128byte/page. (Có hệ không cần) gồm 16 ô dùng để lưu giữ mã 7 thanh cho các ký tự hiển thị kiểu LED 7seg, đ−ợc dùng để đổi mã hiển thị kiểu tra bảng.

Ở đây tại 2 ô nhớ 96h .97h có lưu giữ giá trị default để thực hiện Fower factor controler (Cho thiết bị ví dụ này - hoặc là các số liệu khác cho hệ vi xử lý khác). Trong vùng RAM thường sắp xếp các vùng STACK (vùng ngăn xếp), vùng dữ liệu ra, vùng dữ liệu vào, vùng chứa các thông tin hiển thị,. Số vùng và kích thước mỗi vùng tuỳ theo yêu cầu cụ thể của bài toán và khuôn khổ vùng nhớ RAM (trong hoặc ngoài của vi điều khiển chọn sử dụng).

Thiết kế các ch−ơng trình hệ thống

Chương trình gửi bản tin phải ghi giá trị y này nếu gửi số đo về PC. Mã kiểm tra BlockCheckSum của cả gói tin Addr 5Ch Các trạng thái của hệ thống (SSt). + Attribute: 1 byte là các tham số của từng lệnh cụ thể, nh− tần suất bao nhiêu lâu đo 1 lần, kiểm tra range checking, kênh nào.

Cũng tương tự, với các ứng dụng nhỏ thì RAM trong đã có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng. Chương trình Reset dùng để xác định cấu hình hệ thống theo số liệu cố định trong ROM. Output: + Byte trạng thái SSt, địa chỉ 4Ah-RAM + Sáng các giá trị t−ơng ứng trên LED 7 thanh + SInit.

+Kiểm tra các thanh ghi CPU và các Int.RAM bằng cách ghi vào ô đầu tiên và chuyển sang các ô tiếp theo cho đến hết các mã 00, 0ffh. + Kiểm tra thanh ghi trạng thái CPU, bằng cách set/clear các cờ trạng thái rồi nhảy ng−ợc lại. + Kiểm tra các thanh ghi của cổng vào ra và các thiết bị ghép nối S_Init(WarmStart/Restart): nnnnmh.

Dùng để khởi tạo (Initializing) các thiết bị cho phù hợp cấu hình của hệ. Khởi tạo các thiết bị có tính mềm dẻo, nh− xác định format character và tốc độ cho đ−ờng truyền tin nối tiếp, nạp mode cho các mạch PPI cho phù hợp với cấu hình hệ thống đã định. Để kiểm tra cú pháp của câu lệnh và mã BCC sau đó báo về host tình hình nhận lệnh bằng 2 mã ACK(06h) hoặc (15h) của ASCII.

Thiết kế các ch−ơng trình ứng dụng

Lúc này chỉ còn đèn Auto sáng, đèn cosϕ sáng, 6LED hiển thị trị số cosϕ. Muốn các xem giá trị P, Q, U, I đầu tiên ta ấn Display (Phím này vừa để xem vừa. để đặt giá trị - Nếu không ấn Enter thì các giá trị hiện hành không đ−ợc chuyển vào trong vùng nhớ Default) rồi nhả_ ấn để xem các giá trị cần xem. Trong quá trình set nếu sai giá trị ta có thể dùng phím " Esc " để trở về thiết lập lại (Giống chức năng thường dùng của phím Esc trên bàn phím máy PC).

Xác định số đếm trong nửa chu kỳ dương của dòng điện đã được biến đổi ra dạng xung vuông.