Chương 4: Phân loại bộ nhớ bán dẫn Hoạt động của các chip EPROM pps

Kỹ
Kỹ
thuật
thuật
Vi
Vi
xử lý
xử lý
Điện tử
Điện tử
-
-
Viễn thông
Viễn thông
Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Đại học Bách khoa Đà Nẵng
Chương
Chương
4
4
4.1
4.1
Phân loại bộ nhớ bán dẫn
Phân loại bộ nhớ bán dẫn
4.2
4.2
Hoạt động của các
Hoạt động của các
chip EPROM
chip EPROM
4.3

4.3
Hoạt động của các
Hoạt động của các
chip SRAM
chip SRAM
4.4 Bus
4.4 Bus
hệ thống của hệ
hệ thống của hệ
vi
vi
xử lý
xử lý
8088
8088
4.5
4.5
Bài toán thiết kế bộ nhớ
Bài toán thiết kế bộ nh
ớ
M
M
ục tiêu và biện pháp thiết kế
ục tiêu và biện pháp thiết kế


Ghép nối các
Ghép nối các
chip
chip

nhớ
nhớ
EPROM
EPROM
và
và
SRAM
SRAM
với
với
Bus
Bus
hệ thống sao cho không xảy ra
hệ thống sao cho không xảy ra
xung đột
xung đột
:
:
Các
Các
chip
chip
nhớ bị cấm khi
nhớ bị cấm khi
vi
vi
xử lý truy cập
xử lý truy cập
các cổng
các cổng

I/O
I/O
Chỉ có một
Chỉ có một
chip
chip
nhớ ho
ạt động khi
nhớ hoạt động khi
vi
vi
xử lý
xử lý
truy cập bộ nhớ
truy cập bộ nhớ


Thực hiện một mạch giải mã địa chỉ bộ
Thực hiện một mạch giải mã địa chỉ bộ
nhớ dùng các
nhớ dùng các
chip
chip
giải mã hoặc các cổng
giải mã hoặc các cổng
logic
logic
hoặc kết hợp cả hai
hoặc kết hợp cả hai
4.1

4.1
Phân loại bộ nhớ bán dẫn
Phân loại bộ nhớ bán dẫn
Bộ nhớ bán dẫn
(Semiconductor memory)
SAM
(Sequential Access Memory)
RAM
(Random Access Memory)
ROM (Read Only Memory) RWM (Read Write memory)
PROM EPROM
EEPROM Flash ROM
SRAM DRAM
4.2
4.2
Các
Các
chip EPROM
chip EPROM
EPROM
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A

p-1
Vpp
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D
m-1
CE
OE
PGM
pchân địa chỉ
Các chân điều khiển
m chân dữ liệu
Điều khiển đọc
Chọnchip
Dung
Dung
lượng của
lượng của
1 chip
1 chip
nhớ
nhớ


Một

Một
chip
chip
nhớ được xem như một mảng
nhớ được xem như một mảng
gồm
gồm
n ô
n ô
nhớ
nhớ
.
.
Mỗi
Mỗi
ô
ô
nhớ lưu trữ được
nhớ lưu trữ được
m
m
-
-
bit
bit
dữ liệu
dữ liệu


Dung

Dung
lượng của
lượng của
chip
chip
thường được biểu
thường được biểu
diễn
diễn
:
:
nxm
nxm
Ví dụ
Ví dụ
:
:
Một
Một
chip
chip
có
có
dung
dung
lượng
lượng
2Kx8
2Kx8
nghĩa

nghĩa
là
là
chip
chip
đó có
đó có
2048 ô
2048 ô
nhớ và mỗi
nhớ và mỗi
ô
ô
nhớ có
nhớ có
thể l
ưu trữ được
thể lưu trữ được
1 byte
1 byte
dữ liệu
dữ liệu


m
m
chính là số chân dữ liệu của
chính là số chân dữ liệu của
chip
chip



log
log
2
2
(n) = p
(n) = p
là số chân địa chỉ của
là số chân địa chỉ của
chip
chip
Hoạt động ghi dữ liệu vào
Hoạt động ghi dữ liệu vào
EPROM
EPROM


Việc ghi dữ liệu vào
Việc ghi dữ liệu vào
EPROM
EPROM
được gọi là lập
được gọi là lập
trình cho
trình cho
EPROM
EPROM



Được thực hiện bằng thiết bị chuyên dụng
Được thực hiện bằng thiết bị chuyên dụng
gọi là
gọi là
Bộ
Bộ
nạp
nạp
EPROM
EPROM


Chân Vpp được cấp điện áp tương ứng với
Chân Vpp được cấp điện áp tương ứng với
từng loại
từng loại
chip
chip
gọi là điện áp lập trình
gọi là điện áp lập trình


Dữ
Dữ
liệu tại các chân dữ liệu sẽ được ghi
liệu tại các chân dữ liệu sẽ được ghi
vào một
vào một
ô
ô

nhớ xác định nhờ các tín hiệu
nhớ xác định nhờ các tín hiệu
đưa vào
đưa vào
ở
ở
các chân địa chỉ và một xung
các chân địa chỉ và một xung
(
(
thường gọi là xung lập trình
thường gọi là xung lập trình
)
)
đưa vào
đưa vào
chân
chân
PGM
PGM
Hoạt động đọc dữ liệu từ một
Hoạt động đọc dữ liệu từ một
chip EPROM
chip EPROM
Để đọc dữ liệu từ
Để đọc dữ liệu từ
1 ô
1 ô
nhớ nào đó của
nhớ nào đó của

1 chip EPROM
1 chip EPROM
nào đó
nào đó
, Bộ vi
, Bộ vi
xử lý cần
xử lý cần
phải
phải
:
:


Chọn
Chọn
chip
chip
đó
đó
: 0
: 0


> CE
> CE


Áp các tín hiệu địa chỉ của
Áp các tín hiệu địa chỉ của

ô
ô
nhớ cần đọc vào
nhớ cần đọc vào
các
các
chân địa chỉ
chân địa chỉ
A
A
p
p
-
-
1
1
–
–
A
A
0
0


Đọc
Đọc
: 0
: 0

> OE
> OE


Kết quả là
Kết quả là
m bit
m bit
dữ liệu cần đọc xuất hiện
dữ liệu cần đọc xuất hiện
ở
ở
các
các
chân dữ liệu
chân dữ liệu
D
D
m
m
-
-
1
1
–
–
D
D
0
0

Họ EPROM
Họ EPROM
thông dụng
thông dụng
27x
27x
64Kx8
64Kx8
27512
27512
32Kx8
32Kx8
27256
27256
16Kx8
16Kx8
27128
27128
8Kx8
8Kx8
2764
2764
4Kx8
4Kx8
2732
2732
2Kx8
2Kx8
2716
2716

Dung
Dung
lượng
lượng
Số
Số
hiệu của
hiệu của
chip
chip
Bảng 4.1 Họ EPROM 27x


Sơ
Sơ
đồ chân
đồ chân
của
của
2716
2716
và
và
2732
2732
1
2
3
4
5

6
7
9
10
11
12
8
19
20
17
18
15
16
13
14
21
22
23
24
GND
Vcc
A0
D0
D1
D2
D7
D6
D5
D4
D3

A10
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A9
A8
Vpp
A11
2716 2732
__
OE
Vpp
__
OE /
CE/PGM
__
EPROM
EPROM 2764
EPROM 2764
Chọnchip
Điều khiển đọc
Các chân địa chỉ
Các chân dữ liệu
EPROM 2764
EPROM 2764
Lập trình cho

Lập trình cho
2764
2764


Tr
Tr
ước hết cần phải xoá
ước hết cần phải xoá
•
•
Xo
Xo
á một
á một
chip
chip
tức là làm cho tất cả các
tức là làm cho tất cả các
bit = 1
bit = 1


Xo
Xo
á một
á một
chip EPROM
chip EPROM
bằng tia cực tím

bằng tia cực tím


L
L
ập trình bằng cách
ập trình bằng cách
:
:
•
•
VPP
VPP
m
m
ắc
ắc
ở
ở
mức
mức
12.5V
12.5V
•
•
E
E
v
v
à

à
P
P
đều
đều
ở
ở
mức thấp
mức thấp
TTL
TTL


C
C
ác
ác
bit
bit
dữ liệu đưa vào các chân dữ liệu
dữ liệu đưa vào các chân dữ liệu


C
C
ác
ác
bit
bit
địa chỉ đưa vào các chân địa chỉ

địa chỉ đưa vào các chân địa chỉ
4.3
4.3
Các
Các
chip SRAM
chip SRAM
SRAM
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A
p-1
D0
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D
m-1
WE
OE

CS
Pchân địa chỉ
m chân dữ liệu
Điều khiển đọc
Chọnchip
Điều khiển ghi
Đọc dữ liệu từ một
Đọc dữ liệu từ một
chip SRAM
chip SRAM
Để đọc dữ liệu từ
Để đọc dữ liệu từ
1 ô
1 ô
nhớ nào đó của
nhớ nào đó của
1 chip
1 chip
SRAM
SRAM
nào đó
nào đó
, vi
, vi
xử lý cần phải
xử lý cần phải
:
:



Chọn
Chọn
chip
chip
đó
đó
: 0
: 0


> CS
> CS


Áp các tín hiệu địa chỉ vào A
Áp các tín hiệu địa chỉ vào A
p
p
-
-
1
1
–
–
A
A
0
0



Đọc
Đọc
: 0
: 0


> OE
> OE
Kết quả là
Kết quả là
m bit
m bit
dữ liệu cần đọc xuất hiện
dữ liệu cần đọc xuất hiện
ở
ở
các chân dữ liệu
các chân dữ liệu
D
D
m
m
-
-
1
1
–
–
D
D

0
0
Ghi dữ liệu vào một
Ghi dữ liệu vào một
chip SRAM
chip SRAM
Để ghi
Để ghi
m bit
m bit
dữ liệu vào
dữ liệu vào
1 ô
1 ô
nhớ nào đó của
nhớ nào đó của
1 chip SRAM
1 chip SRAM
nào đó
nào đó
, vi
, vi
xử lý cần phải
xử lý cần phải
:
:


Chọn
Chọn

chip
chip
đó
đó
: 0
: 0


> CS
> CS


Áp các tín hiệu địa chỉ vào A
Áp các tín hiệu địa chỉ vào A
p
p
-
-
1
1
–
–
A
A
0
0


Áp
Áp

m bit
m bit
dữ liệu cần ghi vào các chân dữ
dữ liệu cần ghi vào các chân dữ
liệu
liệu
D
D
m
m
-
-
1
1
–
–
D
D
0
0


Ghi
Ghi
: 0
: 0


> WE
> WE

Kết quả là các
Kết quả là các
bit
bit
dữ liệu
dữ liệu
ở
ở
các chân dữ liệu
các chân dữ liệu
sẽ được ghi vào
sẽ được ghi vào
ô
ô
nhớ đã chọn
nhớ đã chọn
SRAM 6264
SRAM 6264


Dung
Dung
l
l
ượng
ượng
8Kx8
8Kx8



8
8
chân dữ liệu
chân dữ liệu


13
13
chân địa chỉ
chân địa chỉ


Hai chân chọn
Hai chân chọn
chip
chip


Chân điều khiển
Chân điều khiển
đọc
đọc


Chân điều khiển
Chân điều khiển
ghi
ghi
6264
A0

A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
A11
A12
CS2
I/O0
I/O1
I/O2
I/O3
I/O4
I/O5
I/O6
I/O7
CS1
OE
WE
32K x 8 Static RAM
32K x 8 Static RAM
1
2
3
4

5
6
7
9
10
11
12
8
19
20
17
18
15
1613
14
21
22
23
24
25
26
27
28
GND
Vcc
A12
A0
D0
D1
D2

A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
D7
D6
D5
D4
D3
A10
A9
A8
A11
51256S
CE
__
A14
OE
__
A13
WE
__
Sơ
Sơ
đồ khối
đồ khối
6264

6264
Chức năng của
Chức năng của
6264
6264
4.4 Bus
4.4 Bus
hệ thống của
hệ thống của
8088
8088


Bus
Bus
địa chỉ
địa chỉ
20
20
-
-
bit:
bit:
gồm các đường địa chỉ
gồm các đường địa chỉ
được ký hiệu từ
được ký hiệu từ
A
A
19

19
đến
đến
A
A
0
0


Bus
Bus
dữ liệu
dữ liệu
8
8
-
-
bit:
bit:
gồm các đường dữ liệu
gồm các đường dữ liệu
được ký hiệu từ
được ký hiệu từ
D
D
7
7
đến
đến
D

D
0
0


Bus
Bus
điều khiển gồm các đường điều khiển
điều khiển gồm các đường điều khiển
riêng lẽ phục vụ cho hoạt động truy cập
riêng lẽ phục vụ cho hoạt động truy cập
bộ nhớ và các cổng
bộ nhớ và các cổng
I/O,
I/O,
mỗi đường
mỗi đường
thường được ký hiệu bằng tên của tín hiệu
thườ
ng được ký hiệu bằng tên của tín hiệu
điều khiển
điều khiển


Bus
Bus
hệ thống không nối trực tiếp với các
hệ thống không nối trực tiếp với các
chân của
chân của

8088:
8088:
thông
thông
qua
qua
các mạch đệm
các mạch đệm
,
,
chốt
chốt
.
.
80x86 Microprocessors
80x86 Microprocessors
8,16,3
8,16,3
2
2
32
32
64
64
64
64
64T
64T
4GB
4GB

3M
3M
273
273
60
60
-
-
66+
66+
BICMO
BICMO
S
S
1992
1992
Pent.
Pent.
8,16
8,16
24
24
16
16
16
16
1G
1G
16M
16M

130K
130K
10
10
-
-
16?
16?
NMOS
NMOS
1982
1982
8028
8028
6
6
8,16
8,16
20
20
8
8
16
16
none
none
1M
1M
133
133

29K
29K
40
40
5
5
-
-
8
8
NMO
NMO
S
S
1979
1979
808
808
8
8
8,16,32
8,16,32
24,32
24,32
16,32
16,32
32
32
64T
64T

16M4GB
16M4GB
275K
275K
132
132
16
16
-
-
40
40
CMOS
CMOS
1985
1985
80386
80386
8,16,3
8,16,3
2
2
32
32
32
32
32
32
64T
64T

4GB
4GB
1.2M
1.2M
168
168
66
66
CMOS
CMOS
1989
1989
80486
80486
8,16,3
8,16,3
2
2
8,16
8,16
8
8
8
8
8
8
Data Types
Data Types
36
36

20
20
16
16
16
16
8
8
Address Bus
Address Bus
64
64
16
16
8
8
8
8
8
8
External Data Bus
External Data Bus
32
32
16
16
8
8
8
8

8
8
Internal Data Bus
Internal Data Bus
64T
64T
none
none
none
none
none
none
none
none
Virtual Memory
Virtual Memory
64G
64G
1M
1M
64K
64K
64K
64K
16K
16K
Physical Memory
Physical Memory
133
133

113
113
111
111
66
66
Number of
Number of
instructions
instructions
5.5M
5.5M
29K
29K
6500
6500
4500
4500
3000
3000
Number of
Number of
transistors
transistors
387
387
40
40
40
40

40
40
18
18
Number of Pins
Number of Pins
150
150
5
5
-
-
10
10
3
3
-
-
8
8
2
2
-
-
3
3
0.5
0.5
-
-

0.8
0.8
Clock Rate
Clock Rate
BICMO
BICMO
S
S
NMO
NMO
S
S
NMO
NMO
S
S
NMO
NMO
S
S
PMOS
PMOS
Technology
Technology
1995
1995
1978
1978
1976
1976

1974
1974
1972
1972
Year Introduced
Year Introduced
Pent.
Pent.
Pro
Pro
808
808
6
6
808
808
5
5
808
808
0
0
8008
8008
Product
Product
8088/8086 Microprocessor
8088/8086 Microprocessor



DIP 40 pin
DIP 40 pin


Data bus
Data bus
•
•
Bus
Bus
dữ
dữ
liệu
liệu
trong
trong
:16 bit
:16 bit
•
•
Bus
Bus
dữ
dữ
liệu
liệu
ngoài
ngoài
của
của

8088: 8 bit
8088: 8 bit
dùng
dùng
AD0
AD0
-
-
AD7
AD7
•
•
Bus
Bus
dữ
dữ
liệu
liệu
ngoài
ngoài
của
của
8086:16 bit
8086:16 bit
dùng
dùng
AD0
AD0
-
-

AD15
AD15
•
•
ALE (Address Latch Enable)
ALE (Address Latch Enable)
8088/8086 Microprocessor
8088/8086 Microprocessor


Bus
Bus
địa chỉ
địa chỉ
•
•
ALE = 1
ALE = 1
•
•
Sử
Sử
dụng
dụng
74LS373
74LS373
để tách và chốt địa
để tách và chốt địa
chỉ
chỉ



Đầu
Đầu
vào
vào
: AD0
: AD0
-
-
AD7 (8088)
AD7 (8088)
hoặc
hoặc
AD0
AD0
-
-
AD15
AD15
(8086)
(8086)
và
và
ALE
ALE


Đầu ra
Đầu ra

: A0
: A0
-
-
A7 (8088)
A7 (8088)
hoặc
hoặc
A0
A0
-
-
A15 (8086)
A15 (8086)
Sơ
Sơ
đồ chân của
đồ chân của
8088
8088