8031 có khả năng mở rộng bộ nhớ lên đến 64K bộ nhớ chương trình và 64K bộ nhớ dữ liệu ngoài. Do đó có thể dùng thêm RAM và ROM.
1. ROM :
Bộ nhớ ROM (Read Only Memory) là bộ nhớ được thiết kế để lưu trữ các dữ liệu cố định. Trong lúc hoạt động bình thường, dữ liệu mới không thể được ghi vào ROM mà dữ liệu chỉ có thể được đọc từ ROM. Khi ROM được lập trình thì khi ngừng cấp nguồn các dữ liệu bên trong ROM không bị mất.
ROM có ba bus: bus dữ liệu, bus địa chỉ và bus điều khiển.
Với bộ nhớ như trên bus địa chỉ có 4 đường, bus dữ liệu có 8 đường tức là từ dữ liệu có độ dài 8 bit. Như vậy dung lượng bộ nhớ là 16 bytes.
Các loại bộ nhớ ROM:
- Programable ROM (PROM): chỉ được lập trình một lần, không thể nạp lại được vì mỗi bit nhớ của nó tương tự như một cầu chì khi đức thì không thể nối lại được.
- Erasable Programable ROM (EPROM): có thể lập trình lại được, cũng có thể xóa và lập trình lại nhiều lần. Để xóa dữ liệu trong EPROM cần phải chiếu tia cực tím trực tiếp vào EPROM. Để lập trình cho EPROM phải dùng mạch nạp EPROM.
Từ những đặc điểm như trên bộ nhớ EPROM phù hợp với máy tính cước này. Có thể được xóa và lập trình lại nhiều lần để cập nhật lại giá cước điện thoại.
Vì bộ nhớ chương trình khá lớn nên EPROM được chọn sẽ là vi mạch 2764 có dung lượng nhớ 8 Kbytes.
Sơ đồ chân được kết nối như sau:
+5V PGM Vpp Vcc EPROM 2764 D 0 D 7A 0 A12 GND OE CE PSEN ADDRESS OUTPUT DATA
Sơ đồ kết nối EPROM
2. RAM
Bộ nhớ RAM (Random Access Memory) là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên có nghĩa là bất kỳ ô nhớ nào cũng dễ dàng truy xuất trong bộ nhớ.
Bộ nhớ RAM dùng để lưu trữ tạm thời chương trình và dữ liệu, nội dung các ô nhớ trong RAM thay đổi liên tục khi vi xử lý thực hiện chương trình.
Một nhược điểm lớn của RAM là dữ liệu chứa trong RAM sẽ bị mất khi RAM bị mất nguồn cung cấp nhưng điều này đã được cải thiện nhờ dùng một nguồn pin dự phòng để nuôi RAM.
Có hai loại bộ nhớ RAM :
- RAM tĩnh (Static RAM): sự tồn tại dữ liệu trong SRAM dưới dạng tắt hay bão hòa của các transistor nên sự ổn định của dữ liệu theo thời gian là khá bền.
- RAM động (Dynamic RAM): dữ liệu được tồn trữ trong DRAM dưới dạng điện tích trong điện dung ký sinh nên rất dễ bị thất thoát bởi hiện tượng rò rỉ, vì vậy khi dùng DRAM ngoài mạch giải mã như thường mà người ta còn phải có một mạch làm tươi, do đó sẽ làm phức tạp thêm cho mạch.
Từ những đặc điểm trên, bộ nhớ SRAM phù hợp với máy tính cước này.
Vì máy có thể nhớ tới 255 cuộc đàm thoại bao gồm số tiền, số cuộc gọi,… nên SRAM được chọn sẽ là 6264 có dung lượng nhớ 8 Kbytes.
Các vi mạch EPROM 2764 và SRAM 6264 sẽ được giới thiệu ở phần PHỤ LỤC.
Sơ đồ kết nối chân của RAM 6264 như sau:
Sơ đồ kết nối Ram
3. Kết Nối Bộ Nhớ EPROM Và RAM Vào CPU :
D 0 +5V CE2 Vcc RAM 6264 GND RD WR ADDRESS CE1 OUTPUT DATA A12 D0 D7 A0
Bộ nhớ EPROM và RAM được kết nối với CPU thông qua các bus địa chỉ, bus dữ liệu và bus điều khiển. Như đã khảo sát ở trên, CPU 8031 có thể có bộ nhớ chương trình và dữ liệu lên đến 64 Kbytes nhưng trong phạm vi máy tính do chương trình làm việc cũng tương đối lớn nên ta chọn hai IC nhớ SRAM và EPROM có tổng dung lượng nhớ là 16 Kbytes.
a. Bus địa chỉ (Address Bus):
Là bus một chiều chuyển tải thông tin từ CPU 8031 đến các IC nhớ. Do 8031 có thể điều khiển bộ nhớ mở rộng lên đến 64 Kbytes tức là có tới 16 đường địa chỉ ra A0 ….A15 mà các IC nhớ chỉ có 16 Kbytes. Vì vậy ta sử dụng 13 bit thấp địa chỉ của CPU từ A0 … A12 để kết nối song song với 13 đường địa chỉ của SRAM và EPROM. Các bit địa chỉ còn lại sẽ dùng cho việc điều khiển.
b. Bus dữ liệu (Data Bus):
Là bus dữ liệu hai chiều có chức năng chuyển dữ liệu qua lại giữa CPU và các IC nhớ. Do vậy 8 đường dữ liệu của CPU 8031 sẽ nối song song với 8 đường dữ liệu của SRAM và EPROM.
c. Bus điều khiển (Control Bus):
Bus điều khiển là bus khá quan trọng trong mạch vì nó quyết định xem khi nào SRAM hay EPROM sẽ được đọc dữ liệu và khi nào SRAM sẽ ghi dữ liệu.
Do vậy chân RD\ của CPU sẽ được nối đến chân OE\ của SRAM và WD\ của CPU sẽ được nối đến chân WE\ của SRAM.
Chân PSEN\ của CPU sẽ được nối đến OE\ của EPROM để cho phép CPU gọi chương trình lưu trữ sẵn chứa trong EPROM.
Mỗi SRAM và EPROM có dung lượng nhớ 8 Kbytes nên việc qui định nội dung địa chỉ ô nhớ như sau:
- Đối với EPROM do CPU có đặc điểm khi máy được cấp nguồn thì sẽ bắt đầu hoạt động ở địa chỉ 0000H nên địa chỉ của EPROM bắt đầu từ 0000H và kết thúc ở địa