3.1.1.Bộ nhớ
Từ đặc điểm kỹ thuật của DSO dùng chip FPGA mà ta thiết kế thì bộ nhớ cần những điều kiện cần thiết sau:
Dữ liệu bus rộng 8bit.
Có thể chứa 3Mbit.
Tốc độ truyền dữ liệu 40Mbytes/giây.
Cổng “đọc” và “ghi” riêng.
Bởi vì tốc độ lấy mẫu của ADC là nhanh hơn rất nhiều so với tốc độ đọc của bộ nhớ (ở đây chúng ta dùng RAM) cho nên nhất thiết phải dùng bộ nhớ có hai cổng đọc và ghi riêng biệt để tránh tình trạng không có dữ liệu. Cho nên để thoả mãn được những yêu cầu này,chúng ta phải chọn bộ nhớ(RAM) có 2 đường đọc và ghi riêng biệt. Bởi vì tốc độ lấy mẫu khi dùng một con ADC flash tốc độ cao cho nên yêu cầu bộ nhớ cũng cần có tốc độ ghi dữ liệu cao và có tốc độ đọc dữ liệu phù hợp với tốc độ của cổng song song mà ta sử dụng để truyền dữ liệu lên máy tính Vì những lý do này để quyết định dùng bộ nhớ trong thiết kế ta nên dùng những bộ nhớ hình ảnh được sử dụng chính trong các ứng dụng video như thời gian dựa trên sự hiệu chỉnh và hình ảnh
trong phim. Chúng là loại bộ nhớ hội tụ đủ những yêu cầu của úng dụng của ta .Bởi vì nó có công suất chứa lớn, tốc độ truyền dữ liệu nhanh và cổng “đọc” và “ghi” riêng. Hơn nữa chúng được hợp nhất ở mức độ cao, làm đơn giản việc thiết kế bản mạch.
Sau khi nghiên cứu và tìm hiểu các thiết bị có sẵn trên thị trường Việt Nam thì em chọn bộ nhớ của hãng Averlogic là AL422. Nó là một bộ nhớ hình ảnh và cũng giống như hầu hết các bộ nhớ hình ảnh khác, nó được thiết kế và chế tạo dựa trên công nghệ DRAM. Mặc dù bus dữ liệu bên ngoài chỉ rộng 8 Bit, phần lớn bộ nhớ hình ảnh sử dụng bus bên trong có chiều rộng hơn. ĐIều này làm tăng tốc độ hiệu quả nhờ tính tương đương. Logic tốc độ cao được dùng để chia tách bus bên trong thành nhiều phần 8 bit,mà sau này nó đó được đặt trên bus dữ liệu đầu ra. Thêm vào đó bộ điều khiển DRAM và address , nó tạo ra logic được giử trong AL 422.Vị trí dữ liệu được ghi vào được nhớ vào một thanh ghi địa chỉ. Giá trị của thanh này có thể là lớn lên hoặc về 0 (điểm bắt đầu của bộ nhớ). Tuy nhiên nó ko thể được dịch chuyển tới 1 vị trí ngẫu nhiên nào đó mà phải được tăng hay giảm một cách tuần tự vì quá trình ghi phải diễn ra liên tục. Những bộ nhớ hình ảnh chạy giống như những bộ đếm trong mà khi thanh ghi tiến tới đoạn cuối của bộ nhớ, nó sẽ tự động reset về điểm bắt đầu và lại bắt đầu ghi đè lên điểmđã có trước đó. Quá trình đọc sử dụng thanh ghi đọc tương tự. Vì thế những bộ nhớ hình ảnh thường được gọi là First In First Out Buffers (FIFO).
Hình 13: Sơ đồ thực hiện chức năng của AL422
AL422 sử dụng 3 chân để kiểm soát quá trình ghi. WCLK, /WE, và /WRST. Dữ liệu sẽ được ghi vào bộ nhớ theo sườn xung ghi dữ liệu (WCLK) khi chân write enable cao (WE), và bộ đếm địa chỉ sẽ tăng dần theo sườn của xung clock. Trong trường hợp
thanh ghi (hay bộ đếm địa chỉ)ko được gia tăng thì dữ liệu ko được ghi. Để ghi lại dữ liệu vào bộ nhớ tại điểm đầu tiên cảu thanh ghi địa chỉ có giá trị 0 ta phải đưa chân write reset (WRST) xuống thấp và xung ghi (WCLK), địa chỉ sẽ được reset về điểm bắt đầu của bộ nhớ và dữ liệu được ghi vào điểm bắt đầu cùng với các địa chỉ tiếp theo khi thanh ghi địa chỉ tăng lên..
Quá trình đọc được kiểm soát bởi 4 chân, RCLK, /RE, /RRST và /OE. Dữ liệu cũng được đọc theo sường xung của xung read clock (RCLK), thanh địa chỉ đọc ra được gia tăng khi chân read enable (/RE) và chân OE ( output enable) cao,thì dữ liệu mới được đưa ra. Nếu chân OE mà ở mức thấp thì thanh ghi địa chỉ đọc dừng lại và dữ liệu không được ra hoặc thanh ghi địa chỉ vẫn tăng thế nhưng dữ liệu vẫn được chốt tại đó và không được ra. Thanh ghi địa chỉ đọc cũng có thể được reset về điểm bắt đầu của bộ nhớ bằng cách đăt chân read reset (/RRST) ở mức thấp và xung RCLK. Mặc dù được điều khiển bằng tay ở bên trong, DRAM refresh thu được từ RCLK or WCLK (bất cứ cái nào nhanh hơn), vì thế để duy trì tính nguyên vẹn của dữ liệu ít nhất 1 trong các tín hiệu trên phải được giữ chạy nhanh hơn 1MHz.