THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 10

(Random - Access - Memory)A. Phần tóm tắt lý thuyếtRom viết tắt của chữ “Read - Only - Memory”, có nghĩa “Bộ nhớ chỉ đọc số liệu”. ram viết tắt của chữ “Rardom - Access - Memory” có nghĩa “Bộ nhớ vừa đọc vừa ghi số liệu”. rom và ram là các bộ l-u trữ (storage) đ-ợc lắp ráp riêng lẻ hoặc tổ hợp với nhau trên các bảng mạch in lớn trong hệ vi tính. Trong bài này ta chỉ quan tâm đến ram. Có hai loại ram bán dẫn: ram tĩnh (Static ram). ram động (Dynamic ram)....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 10 Bµi 10: ram (Random - Access - Memory)A. PhÇn tãm t¾t lý thuyÕt Rom viÕt t¾t cña ch÷ “Read - Only - Memory”, cã nghÜa “Bé nhí chØ ®äc sèliÖu”. ram viÕt t¾t cña ch÷ “Rardom - Access - Memory” cã nghÜa “Bé nhí võa ®äcvõa ghi sè liÖu”. rom vµ ram lµ c¸c bé l−u tr÷ (storage) ®−îc l¾p r¸p riªng lÎhoÆc tæ hîp víi nhau trªn c¸c b¶ng m¹ch in lín trong hÖ vi tÝnh. Trong bµi nµy ta chØ quan t©m ®Õn ram. Cã hai lo¹i ram b¸n dÉn: ram tÜnh (Static ram). - ram ®éng (Dynamic ram). - ram tÜnh ®−îc x©y dùng tõ c¸c trig¬ l−ìng cùc (Bipolar trigger) hoÆc moshoÆc cmos. Së dÜ gäi lµ “tÜnh” v× sau khi n¹p sè liÖu vµo ram nµy, sè liÖu ®−îcl−u tr÷ nguyªn vÑn chõng nµo nguån nu«i vÉn ®−îc duy tr× . ram ®éng ®−îc x©y dùng tõ c¸c transistor mos hoÆc cmos vµ cã thªm tô®iÖn ®Ó l−u tr÷ sè liÖu. Do cã mÆt cña “dßng rß” nªn sau khi n¹p sè liÖu vµo ramnµy, sè liÖu vÉn kh«ng ®−îc duy tr× ®−îc nguyªn vÑn dï r»ng nguån ®iÖn nu«ich−a bÞ ng¾t. Do ®ã, mçi lÇn muèn l−u tr÷ sè liÖu ta ph¶i n¹p l¹i (recharge) hoÆclµm t−¬i l¹i (refresh). Dï ram tÜnh hay ram ®éng khi nguån nu«i bÞ ng¾t, sè liÖu l−u tr÷ ®Òu bÞhuû. Nãi kh¸c ®i, hÇu hÕt c¸c ram ®Òu mÊt kh¶ n¨ng “nhí” khi kh«ng cã nguån®iÖn nu«i m¹ch. Nh÷ng ram nh− vËy ®−îc gäi lµ ram kh«ng l−u tr÷ (volatileram). Mét sè ram gi÷ ®−îc kh¶ n¨ng nhí ®−îc gäi lµ ram l−u tr÷ (nonvolatileram). VÝ dô ram kiÓu cò cÊu t¹o tõ c¸c xuyÕn tõ (magnetic core) hay ram kiÓumíi cÊu t¹o tõ cmos kÌm theo acquy Lithium (tuæi thä 10 n¨m) thuéc lo¹i raml−u tr÷. Bµi thùc tËp nµy ®−îc giíi h¹n trong ph¹m vi ram tÜnh kh«ng l−u tr÷.1. CÊu tróc cña ram tÜnh (static ram structure) Ram cã c¸c ®Çu vµo lµ ®Çu ®Þa chØ (address), ®Çu sè liÖu (data), ®Çu ®iÒukhiÓn (control) vµ c¸c ®Çu ra lµ ®Çu sè liÖu. 136 H×nh vÏ trªn lµ ký hiÖu logic cña mét ram tÜnh (2n x b) bit vµ ram tÜnh 32bit. Lo¹i 32 bit lµ lo¹i ®¬n gi¶n nhÊt víi n = 3 vµ b = 4. §Çu vµo ®Þa chØ (Address Input) ®−îc ký hiÖu lµ A0 , A1 ......... An – 1 - §Çu vµo sè liÖu (Data Input) ®−îc ký hiÖu Di0 , Di1 ................ Dib -1 - §Çu ra sè liÖu (Data Output) ®−îc ký hiÖu Do0 , Do1 ................ Dob -1 - §Çu chän chip (Chip Selection) : CS - §Çu cho phÐp ra (Output Enable) : OE - §Çu cho phÐp ghi (Write Enable) : WE - ram tÜnh bao gåm rÊt nhiÒu c¸c “phÇn tö tÜnh” (static element). Mçi phÇn tötÜnh chøa mét phÇn tö nhí lµ trig¬ D. H×nh d−íi ®©y lµ s¬ ®å chøc n¨ng cña métphÇn tö tÜnh. 137 Trong mçi phÇn tö tÜnh th× in/out lµ ®Çu vµo/ra sè liÖu. SEL lµ ®Çu chän(selection). WR lµ ®Çu ghi (Write). PhÇn tö nµy ho¹t ®éng khi sel = 0. Khi WR = 0 , trig¬ D më vµ mét bit sè liÖu ®−îc l−u tr÷ (ghi l¹i) trong - phÇn tö tÜnh. Khi WR = 1 , bit sè liÖu nãi trªn ®−îc chuyÓn ®Õn ®Çu ra (out). §Çu ra - nµy nèi víi ®−êng bit (bit line) cña BUS. TÊt c¶ c¸c phÇn tö tÜnh ®−îc bè trÝ trªn mét dµn (array) vµ phèi hîp víi c¸c®−êng vµo/ra ®Ó h×nh thµnh ram tÜnh hoµn chØnh. H×nh sau cho ta h×nh dungcÊu tróc cña mét ram tÜnh 8 x 4 bit, ë ®©y, cÇn n¾m v÷ng mét sè tõ vµ ký hiÖuviÕt t¾t : 3 - to - 8 decoder : Gi¶i m· vµo 3 ra 8. DIN (Data Input) : §Çu vµo sè liÖu DOUT (Data Output) : §Çu ra sè liÖu WR (Write Enable) : §Çu cho phÐp ram ghi (sè liÖu). CS (Chip Selection) : §Çu chän chip (cho ram) OE (Output Enable) : §Çu cho phÐp (sè liÖu) ®i ra (khái ram Bit line : §−êng bit Word line : §−êng tõ nhÞ ph©n A0 , A1 , A2 (Adress input ) : C¸c ®Çu vµo ®Þa chØ 138 Mèt vËn hµnh §Çu vµo §Çu raCS WE OE (Operation Mode) (Input) (Output) §−îc nèi Th¶ næi 0 0 1 Ghi (Write) sè liÖu (connected) (floating) Th¶ næi §−îc nèi0 1 0 §äc (Read) sè liÖu (floating) (connected) Kh«ng lµm g× Th¶ næi Th¶ næi 0 1 1 (donothing) (floating) (floating) Th¶ næi Th¶ næi 1 x x Ngõng (standby) ...