8.19.1 Bé nhí RAM Bộ nhớ RAM là loại bộ nhớ, trong đó nếu có
địa chỉ của một từ nào
đó thì có thể nhớ vào nó hoặc đọc từ nó đ−ợc thông tin theo địa chỉ này (bằng cách tiếp cận bÊt k×).
Cấu trúc bên trong của một bộ nhớ RAM dung l−ợng 16 bit (vi mạch16 x 4 bit trong SN 74LS 189;26 x 4 bit trong SN 74LS 201;2024 x 1 bit trong SN 93425 )trình bày trên hình 8.72a và sơ đồ logic 1 mắt nhớ của nó hình 8.72b.
Đây là 1 cấu trúc ma trận vuông (vì lí do công nghệ). Khi muốn tiếp cận vào một mắt nhớ nào đó, người ta cần đặt tín hiệu “1” logic lên hàng và cột tương ứng.
Muốn vậy, vectơ địa chỉ A = (a0 ...an) sẽ được giải mã tương ứng nhờ bộ giải mã
hàng và cột (kiểu “1 từ n”). Ngoài các đầu vào địa chỉ kể trên, RAM còn có một đầu vào thông tin dvào, một đầu ra thông tin dra, một đầu ghi ωE, một đầu vào tiếp cận (chọn vỏ) để tổ chức làm việc ghép giữa một vài RAM khi chúng dùng chung một
đường số liệu: lúc CS = 0 ứng với một RAM nào đó, lối ra thông tin dr của nó được chuyển đến trạng thái trở kháng cao và không ảnh hưởng gì tới việc đang truyền số liệu khác trên kênh thông tin chung đang làm việc với một RAM khác có CS = 1.
Lúc cần ghi (ωE = 1), nhờ liên hệ logic phù hợp, lối ra dra cũng có trạng thái trở kháng cao. Khả năng nối các đầu vào, ra (dvào, dra) nh− vậy cho phép truyền thông tin trên cả hai hướng (ghi và đọc) trên cùng một kênh số liệu chung (BUS số liệu hai h−ớng). Nhờ phần tử logic Gg mà việc chuyển bộ nhớ vào trạng thái “ghi” sẽ bị cấm lúc CS = 0 (do đó phòng ngừa việc ghi sai thông tin vào RAM khi nó ch−a đ−ợc chọn để nhận thông tin). Từ hình 8.72b việc ghi thông tin chỉ xảy ra khi G5 và G7 mở (xi = yj = WE = 1). Còn việc đọc chỉ xảy ra khi G6 và G7 mở, đồng thời G8 mở nhờ CS = 1. Các lối ra của tất cả các mắt nhớ đều đấu với nhau theo cách đấu tầng ra - cực colectơ để ngỏ (xem 8.10).
Hình 8.71 Bộ tách kênh (SN74155) a0
a1 Y0
y1
y2
y3
x
G1
G4
G3
G2
249 Một đặc điểm chung là khi mất nguồn nuôi, thông tin trong RAM bị xoá nên chúng còn đ−ợc gọi là bộ nhớ phụ thuộc nguồn.
- Các tính chất động: Để đảm bảo cho RAM làm việc bình thường cần phải đảm bảo một quan hệ thời gian nào đó giữa các tín hiệu lối vào.
Hình 8.73a và b là giản đồ thời gian của quá trình ghi và đọc thông tin. Xung cho phép ghi WE đặt vào sau khi đã giải mã địa chỉ xong (sau 1 khoảng thời gian tA)
để ghi tin cậy độ dài xung WE không đ−ợc nhỏ hơn giá trị tối thiểu TW. Vì số mắt nhớ trong RAM nhiều, thông tin trên lối vào cần lưu ý giữ một thời gian TH sau khi hÕt xung ghi.
Y3
Y2
Y1
Y0
S11 S12 S13 S14
S21 S22 S23 S24
S31 S32 S33 S34
S41 S42 S34 S44
Giải mã điạ chỉ cột Giải
mã
điạ chỉ hàng
x3 x2 x1 x0 ao
a1
a2 a3
a)
G7
G1
G2
G3 G4
G5
G6
dra
dvào
yi xj
Sij
b)
H×nh 8.72
G8
+E G9 E
dra
dvà
CS o
W E
Dra
Hình 8.73.đồ thị thời gian của quá trình a) Ghi thông tin và b) Đọc thông tin
tA-thời gian giải mã địa chỉ,tR-thời gian tiếp cận bộ nhớ tW-thời gian tối thiểu để ghi trước khi đọc,tH-thời gian trễ thông tin CS
A
Dvào
W E
Địa chỉ yêu cầu
Thông tin yêu cầu
tA tW tH
CS
A
Dra
W E=0
Địa chỉ yêu cầu
Thông tin yêu cầu
tR
Sau khi xác lập địa chỉ, thông tin về việc tìm đúng địa chỉ yêu cầu sẽ xuất hiện sau một khoảng thời gian tR gọi là thời gian tiếp cận bộ nhớ khi đọc (10 ữ 30 ns).
d d d d
d d d d
d d d d
d d d d
Bé giải
mã
hàng a0
a1
Bộ giả mã cột x1
x2
x3
x4
Y1 Y2 Y3 Y4
a2
a3
a)
+
d
CS D b)
Hình 8.74.Sơ đồ nguyên lý ROM 6 bit
251 8.19.2 Bé nhí ROM
Bộ nhớ ROM là loại bộ nhớ ch−ơng trình đ−ợc ghi vào ngay từ khi chế tạo (bộ nhớ cố định -Read Only Memory).
Sơ đồ nguyên lý ROM (ví dụ vi mạch PROM SN74LS288, 32 x 8 bit) đ−ợc vẽ trên hình 3.80a (loại 6 bit) các bộ giải mã địa chỉ hàng cột giống trong bộ nhớ RAM.
Việc ghi mỗi bít thông tin đ−ợc thực hiện bằng cách giữ nguyên hay phá huỷ cần chỉ tiếp điểm gi−ã lối ra của phần tử NAND t−ơng ứng và đầu chung d (“1” ứng với giữ
nguyên, “0” phá huỷ). Các phần tử NAND ở đây là loại colectơ có cực để ngỏ. Chỉ tranzito ứng với mắt nhớ đ−ợc sử dụng mới mở d = 1 còn ng−ợc lại d = 0 (hình 3.80b).
Thông tin chứa trong ROM không bị mất khi mất nguồn nuôi.
ROM đ−ợc chế tạo để thực hiện các công việc cụ thể, đã đ−ợc chuẩn hoá trong kỹ thuật số ví dụ nh− bộ biến đổi mã...
Ngoài ra còn có thể ghi lập trình sau khi chế tạo (PROM) công việc ghi ch−ơng trình vào PROM do người sử dụng thực hiện (nhờ các máy lập trình đặc biệt). Nếu PROM đ−ợc chế tạo theo công nghệ MOS thì việc lập trình thực hiện bằng cách phóng các điện tích (là quá trình thuận nghịch) có thể xoá thông tin đã vào PROM bằng tia cực tím, ta có bộ nhớ xoá đ−ợc (EPROM).
Trên một địa chỉ của PROM của ROM thường ghi một từ độ dài 4 hay 8 bit (chứ không phải một bit nh− trong RAM), vì thế chúng có vài lối ra thông tin.
Ch−ơng9
Nguồn nuôi