Kỹ thuật số - Chương 7 Bộ nhớ

Bộ nhớ là một thiết bị có khả năng lưu trữ thông tin (nhị phân). Muốn sử dụng bộ nhớ, trước tiên ta phải ghi dữ liệu và các thông tin cần thiết vào nó, sau đó lấy dữ liệu đã ghi trước đó để sử dụng. Thủ tục ghi vào và đọc ra phải được kiểm soát chặt chẽ, tránh nhầm lẫn nhờ định vị chính xác từng vị trí ô nhớ và nội dung của bộ nhớ theo một mã địa chỉ duy nhất....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật số - Chương 7 Bộ nhớ KỹThuậtSố1 Chương 7 Bộ nhớ2  Khái niệm chung  Nguyên lý hoạt động  ROM  RAM  Mở rộng bộ nhớ3 7.1 Khái niệm chung Kháiniệm:  Bộ nhớ là một thiết bị có khả năng lưu trữ thông tin (nhị phân).  Muốn sử dụng bộ nhớ, trước tiên ta phải ghi dữ liệu và các thông tin cần thiết vào nó, sau đó lấy dữ liệu đã ghi trước đó để sử dụng.  Thủ tục ghi vào và đọc ra phải được kiểm soát chặt chẽ, tránh nhầm lẫn nhờ định vị chính xác từng vị trí ô nhớ và nội dung của bộ nhớ theo một mã địa chỉ duy nhất.4 7.1 Khái niệm chung Cácthuậtngữliênquanđếnbộnhớ:  Memory Cell (Ô nhớ): là linh kiện hay một mạch điện tử dùng để lưu trữ một bit đơn (0 hay 1). Ví dụ: mạch FF, tụ được tích điện, một rãnh trên băng từ hay đĩa từ.  Memory Word (Từ nhớ): là một nhóm các bit (cell) trong bộ nhớ dùng biểu diễn các lệnh hay dữ liệu dưới dạng một số nhị phân. Ví dụ một thanh ghi 8 FF là một phần tử nhớ lưu trữ từ 8 bit. Kích thước của từ nhớ có chiều dài từ 4 đến 64 bit.  Capacity (Dung lượng): chỉ số lượng bit có thể lưu trữ trong bộ nhớ. Ví dụ bộ nhớ có khả năng lưu trữ 4.096 từ nhớ 20 bit, dung lượng của nó là 4096 x 20, mỗi 1024 (=210) từ nhớ được gọi là “1K”, như vậy 4096 x 20 = 4K x 20. Ngoài ra còn dùng đơn vị 1MB=1024Kbyte=1020=1.048.576 byte5 7.1 Khái niệm chung Cácthuậtngữliênquanđếnbộnhớ:  Address (Địa chỉ): là số nhị phân dùng xác định vị trí của từ nhớ trong bộ nhớ. Mỗi từ nhớ được lưu trong bộ nhớ tại một địa chỉ duy nhất. Địa chỉ luôn luôn được biểu diễn bởi số nhị phân  Read Operation (Fetch Operation-Thao tác đọc): một từ nhớ tại một vị trí nào đó trong bộ nhớ được truy xuất và chuyển sang một thiết bị khác.  Write Operation (Store Operation-Thao tác ghi): một từ mới được đặt vào một vị trí trong bộ nhớ, khi một từ mới được viết vào thì từ cũ mất đi.  Access Time (Thời gian truy cập): Tốc độ làm việc của bộ nhớ, là thời gian cần thiết để hoàn thành một thao tác đọc. Ký hiệu tACC6 7.1 Khái niệm chung Cácthuậtngữliênquanđếnbộnhớ:  Volatile Memory (Bộ nhớ bốc hơi): Bộ nhớ cần nguồn điện để lưu trữ thông tin. Khi ngắt điện, thông tin lưu trữ bị mất. Nhiều bộ nhớ bán dẫn thuộc loại này trong khi các bộ nhớ từ không thuộc loại này  Random-Access Memory (RAM-Bộ nhớ truy cập ngẫu nhiên): Là bộ nhớ trong đó vị trí vật lý thực của một từ nhớ không ảnh hưởng đến thời gian đọc hay ghi lên vị trí đó. Nói cách khác, thời gian truy cập là như nhau với mọi địa chỉ nhớ  Sequential-Access Memory (SAM-Bộ nhớ truy cập tuần tự):Khi cần truy xuất một địa chỉ ta phải lướt qua các địa chỉ trước nó. Như vậy thời gian đọc và viết dữ liệu ở những vị trí khác nhau thì khác nhau. Ví dụ: băng từ, đĩa từ.7 7.1 Khái niệm chung Cácthuậtngữliênquanđếnbộnhớ:  Read/Write Memory (RWM-Bộ nhớ đọc/ghi ): Bộ nhớ có thể ghi vào và đọc ra.  Read Only Memory(ROM- Bộ nhớ chỉ đọc): Là loại bộ nhớ chủ yếu xảy ra thao tác đọc. Về mặt kỹ thuật ROM chỉ được ghi một lần duy nhất. Khi mất điện ROM không mất dữ liệu  Static Memory Devices (Bộ nhớ tĩnh) : là bộ nhớ bán dẫn trong đó dữ liệu đã lưu trữ được duy trì cho đến khi nào còn nguồn nuôi.  Dynamic Memory Devices(Bộ nhớ động) : là bộ nhớ bán dẫn trong đó dữ liệu đã lưu trữ muốn tồn tại phải được ghi lại theo chu kỳ. Tác vụ ghi lại được gọi là làm tươi (refresh).8 7.1 Khái niệm chung Cácthuậtngữliênquanđếnbộnhớ:  Internal Memory (Bộ nhớ trong ) : Chỉ bộ nhớ chính của máy tính. Nó lưu trữ các lệnh và dữ liệu mà CPU dùng thường xuyên khi hoạt động.  Mass Memory (Bộ nhớ ngoài ): Còn gọi là bộ nhớ phụ, nó chứa một lượng thông tin rất lớn ở bên ngoài máy tính. Tốc độ truy xuất trên bộ nhớ này thường chậm và nó thuộc loại không bốc hơi.9 7.2 Nguyên lý hoạt động chung của bộ nhớ  Chọn địa chỉ trong bộ nhớ để truy xuất (đọc hoặc ghi)  Chọn tác vụ đọc hoặc ghi để thực hiện  Cung cấp dữ liệu để lưu vào bộ nhớ trong tác vụ ghi  Gửi dữ liệu ra từ bộ nhớ trong tác vụ đọc  Cho phép (hoặc cấm) bộ nhớ hoạt động10 7.2 Nguyên lý hoạt động chung của bộ nhớ  Ví dụ: Một bộ nhớ có dung lượng 4Kx8. Xác định số đường dữ liệu, số đường địa chỉ và dung lượng của bộ nhớ tính theo byte - Có 8 đường dữ liệu ra và 8 đường dữ liệu vào - 4K=4*1024=4096=212 ; Có 12 đường địa chỉ - Dung lượng 4096 byte11 7.2 Nguyên lý hoạt động chung của bộ nhớ Giaotiếpgiữabộnhớvàbộxửlýtrungtâm12 7.2 Nguyên lý hoạt động chung của bộ nhớ Giaotiếpgiữabộnhớvàbộxửlýtrungtâm  Thao tác g ...