2. PHỐI GHÉP VI XỬ LÍ VỚI BỘ NHỚ
2.1 Giới thiệu bộ nhớ
Các bộ nhớ bán dẫn thường dùng với bộ vi xử lý bao gồm:
Bộ nhớ cố định ROM (Read Only Memory) hay bộ nhớ chỉ để đọc ra. Thông tin ghi trong mạch không bị mất khi mất nguồn điện nuôi cho mạch.
Bộ nhớ bán cố định EPROM (Erasable Programmable ROM) là bộ nhớ ROM có thể lập trình được bằng xung điện và xoá được bằng tia cực tím. Bộ nhớ truy nhập ngẫu nhiên RAM (Random Access Memory) thông tin
ghi trong mạch bị mất khi mất nguồn điện nuôi cho mạch. Trong các bộ nhớ RAM còn phân biệt ra loại RAM tĩnh (Static RAM), trong đó mỗi phần tử nhỏ là một mạch lật hay trạng thái ổn định) và loại RAM động (Dynamic RAM ) trong đó mỗi phần tử nhớ là một tụ điện rất nhỏ được chế tạo bằng công nghệ MOS.
Một bộ nhớ thường được xây dựng từ nhiều vi mạch nhớ. Một vi mạch nhớ thường có dạng cấu trúc tiêu biểu như hình sau đây.
CHƯƠNG 4. PHỐI GHÉP VI XỬ LÍ VỚI BỘ NHỚ VÀ CÁC THIẾT BỊ VÀO/RA
Theo sơ đồ khối này ta thấy một l vi mạnh nhớ có các nhóm tín hiệu sau: a) Nhóm tín hiệu địa chỉ:
Các tín hiệu địa chỉ có tác dụng chọn ra một ô nhớ của vi mạch nhớ. Các ô nhớ có độ dài khác nhau (còn gọi là từ nhớ) tuỳ theo nhà sản xuất: 1, 4, 8, bít. Số đường tín hiệu địa chỉ có liên quan đến dung lượng của mạch nhớ. Với một mạch nhớ có m bít địa chỉ thì dung lượng của mạnh nhớ đó là 2m từ nhớ. Ví dụ, với m = 10 dung lượng mạch nhớ là 1K ô nhớ (1 kilô = 210 = 1024) và với m=20 dung lượng mạch nhớ là 1M ô nhớ (1 Mêga = 220 = 1048576).
b) Nhóm tín hiệu dữ liệu:
Các tín hiệu dữ liệu thường là đầu ra đối với mạch ROM hoặc đầu vào/ra dữ liệu chung (hai chiều) đối với mạch RAM. Ngoài ra có loại mạch nhớ RAM với đầu ra và đầu vào dữ liệu riêng biệt. Các mạch nhớ thường có đầu ra dữ liệu kiểu 3 trạng thái. Số đường dây dữ liệu quyết định độ dài từ nhớ của mạch nhớ. Thông thường người ta hay nói rõ dung lượng và độ dài từ nhớ cùng một lúc. Ví dụ mạch nhớ dung lượng 1 Kx8 (tức là 1KB) hoặc 16Kx4. . .
c) Tín hiệu chọn vi mạch (chọn vỏ):
Các tín hiệu chọn vi mạch là CS (chip select) hoặc CE(chip enable) thường được dùng để tạo ra vi mạch nhớ cụ thể để ghi/đọc. Tín hiệu chọn vi mạch ở các mạch RAM thường la CS, còn ở mạch ROM thường là CE. Các tín hiệu chọn vi mạch thường được nối với đầu ra của bộ giải mã địa
chỉ. Khi một mạnh nhớ không được chọn thì buýt dữ liệu của nó bị treo (ở trạng thái trở kháng cao).
d) Nhóm tín hiệu điều khiển:
Tín hiệu điều khiển cần có trong tất cả các mạch nhớ. Các mạch nhớ ROM thường có một đầu vào điều khiển OE (output enable) để cho phép dữ liệu được đưa ra buýt. Khi mạch nhớ không được mở bởi OE thì buýt dữ liệu được treo. Một mạch nhớ RAM nếu chỉ có một tín hiệu điều khiển thì thường đó là R/W để điều khiển quá trình ghi/đọc. Nếu mạch nhớ RAM có hai tín hiệu điều khiển đó thường là WE(write enable) để điều khiển ghi và OE để điều khiển đọc. Hai tín hiệu này phải loại trừ lẫn nhau (ngược pha) để điều khiển việc ghi/đọc mạch nhớ.
Một thông số đặc trưng khác của bộ nhớ là thời gian truy nhập tac được định nghĩa như là thời gian kể từ khi có xung địa chỉ trên buýt địa chỉ cho đến khi có dữ liệu ra ổn định trên buýt dữ liệu. Thời gian truy nhập bộ nhớ phụ thuộc rất nhiều vào công nghệ chế tạo.