Bài giảng bộ nhớ bán dẫn

CHѬѪNG 2:
BӜ NHӞ BÁN DҮN
BÀI 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

1

Phҫn tӱ nhӟFѫEҧn
•

Mӝt phҫn tӱ nhӟFѫEҧn có cҩu tҥRQKѭVDX:

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

2


Phҫn tӱ nhӟFѫEҧn (tiӃp)
•
•

Hai transzitor T3, T4 tҥo thành mӝt mҥFKÿҭy kéo
Ĉóng vai trò khӕi nhӟ logic 0 hoһc 1.
9FF

5

5
',1

³´

³GүQ´

'287

³´

7

7

³NKyD´

*1'

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

3

Phҫn tӱ nhӟFѫEҧn (tiӃp)

•

•
•
•
•

ĈӇ ÿLӅu khiӇn “cho phép” vào/ra dӳ liӋu, các cӱa vào
và UD Fѫ WKrP 2 cһp “khóa” Tx, Ty nӕi tiӃp, tҥo thành
khâu AND.
Các cӱa vào và ra chӍÿѭӧc mӣ khi cҧ X và Y có mӭc
"1“.
NӃu mӝWWURQJKDLÿҫu vào X hoһc y bҵng “0” thì phҫn
tӱ nhӟ sӁ bӏ “khoá”.
X và Y sӁ xáFÿӏQKÿӏa chӍ toҥÿӝ hàng và cӝt cӫa phҫn
tӱ nhӟ Æ xáFÿӏnh “ÿӏa chӍ”
Dӳ liӋu ghi vào tӯ ‘DI’ vàVDXÿóÿӑc ra tӯ ‘DO’ bӏÿҧo.

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

4


Phҫn tӱ nhӟFѫEҧn (tiӃp)

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

5

Phҫn tӱ nhӟFѫEҧn (tiӃp)
•
•

ĈӇÿLӅu khiӇn phҫn tӱ nhӟ có thӇÿӑc -JKLÿӝc lұp thì bә sung các bӝ
ÿӋm vào và ra.
BӝÿӋm vào là bӝÿӋPÿҧRÿӇ “bù” lҥi lҫQÿҧo tӯ ‘DI’ sang ‘DO’.

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

6


Phҫn tӱ nhӟFѫEҧn (tiӃp)
Trình tӵÿLӅu khiӇn các quá trìQKÿӑc/ghi:
•

Trình tӵÿLӅu khiӇn “ghi vào”:
–
–
–
–

–
–

Ĉһt X và Y = “1”ÿӇ mӣ “khóa” –
chӑQÿӏa chӍ.
Ĉһt dӳ liӋu cҫn ghi vàRÿҫu vào
dӳ liӋu ‘Data’.
Phát lӋnh “ghi”: hҥ WR xuӕng
mӭc “0”
TrӉÿӇ dӳ liӋu әQÿӏnh
Tҳt lӋnh “ghi” – trҧ WR vӅ mӭc
“1”
7KD\ÿәi X, Y - chuyӇQVDQJÿӏa
chӍ khác – nӃu cҫn

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

•

Trình tӵÿLӅu khiӇn “ÿӑc ra”:
–
–
–
–
–

Ĉһt X và Y = “1”ÿӇ mӣ “khóa” –
chӑQÿӏa chӍ.
Phát lӋnh “ÿӑc”: hҥ RD xuӕng

mӭc “0”
TrӉÿӇ dӳ liӋu әQÿӏnh
Tҳt lӋnh “ÿӑc” – trҧ RD vӅ mӭc
“1”
7KD\ÿәi X, Y - chuyӇQVDQJÿӏa
chӍ khác – nӃu cҫn

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

7

Mҧng nhӟ
•

Trong thӵc tӃ, bӝ nhӟ cҫn phҧi:
– ChӭDÿѭӧc nhiӅu dӳ liӋu Æ cҫn nhiӅu ô nhӟ ( memory
cell)
– Mӛi ô nhӟ phҧi có vӏ trí riêng –ÿӏa chӍ (address)
– ChӭDÿѭӧc dӳ liӋu phӭc tҥp Æÿӝ dài dӳ liӋu lӟn Æ
mӛi ô nhӟ phҧi có nhiӅu bit.
– Mӝt bӝ nhӟ gӗm nhiӅu ô nhӟ, mӛi ô nhӟ gӗm nhiӅu bit
Æ tҥo thành mҧng nhӟ (memory array)

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

8

Ghép “dӗn kênh” hai phҫn tӱ nhӟ
&HOO%LW
'

&HOO%LW

9&&

'2

9&&

'2

5'
5

5
',

7[

7\

:5

7[

7

5

5
',

7\

7[

7\

7

7[

7

*1'

7

*1'

<

ĈӋPYjRUD

7\

<

;

;

Khi truy cұp mҧng nhӟ chӍ có:
hoһc (X0 = 1 và Y0 = 1) Æ&HOO0 ÿѭӧc “ghép” vӟi bӝÿӋm vào/ra
hoһc (X1 = 1 và Y1 = 1) Æ&HOO1 ÿѭӧc “ghép” vӟi bӝÿӋm vào/ra
Hoһc không cell nào ghép vӟi bӝÿӋm
&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

9

Ghép “song song” hai phҫn tӱ nhӟ
Khi truy cұp (X0 = 1 và
Y0 = 1) Æ cҧ Bit 0 và b it
1 cӫa Cell 0ÿѭӧc “ghép”
vӟi bӝÿӋm vào/ra:

< ;
'

9&&
'2

7[

7\

Bit 0ÿѭӧc “ghép) vӟi
ÿѭӡng dӳ liӋu D0
Bit 1ÿѭӧc “ghép) vӟi
ÿѭӡng dӳ liӋu D1
Các bӝÿӋPÿѭӧFÿLӅu
khiӇn chung:
Cùng “ghi vào” hoһc cùng
“ÿӑc ra”.

&HOO
%LW

5

5
',

7

7[

7\

7[

7\

7

*1'

'

9&&
'2

5'

:5

7[

&HOO
%LW

5

5
',

7\

7

7

*1'

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

10


Mҧng nhӟ 4x1 – 4 cell, mӛi cell 1 bit
Mã hóDÿӏa chӍ

•

Tӯ nguyên tҳc dӗn kênh có mҧng nhӟ 4 u1 nKѭWUrQ:
–
–
–

Có thӇ thӵc hiӋQÿӑc hoһc ghi dӳ liӋu cho tӯng phҫn tӱ (bit) trong mҧng
nhӟ mà không ҧQKKѭӣng tӟi các phҫn tӱ khác.
Có 4 vӏ trí nhӟ khác nhau có khҧÿáQKÿӏa chӍ riêng biӋt.
Mӛi vӏ trí nhӟ chӭDÿѭӧc mӝt bit Æ mӛi ô nhӟ cóÿӝ dàI 1 bit.

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

11

Mҧng nhӟ 4x1 – 4 cell, mӛi cell 1 bit
•

Quá trìQKÿӑc/ghi dӳ liӋu vào mӝt ô nhӟÿѭӧc
thӵc hiӋn theo cáFEѭӟFQKѭVDX:
– %ѭӟc 1: XáFÿӏQKÿӏa chӍ ô nhӟ.
•
•
•

Ĉӏa chӍ cӫa mӝt ô nhӟ trong 4 ô nhӟWUrQÿѭӧc xáFÿӏnh bӣi tín
hiӋXWUrQEXVÿӏa chӍ gӗm A0; A1.
VӟLKDLÿӏa chӍ sӁ tә hӧSÿѭӧc 4ÿӏa chӍ 00, 01, 10, 11.
Bӝ mã hóDÿӏa chӍ sӁ tҥo tín hiӋu X và Y cӫa mӝt ô nhӟ tӯ tә
hӧSÿӏa chӍWѭѫQJӭng cӫa ô nhӟÿó.

– %ѭӟc 2: tҥo tín hiӋXÿӑc/ghi xuӕng mӭc thҩSÿӇ mӣ các
bӝÿӋm cho phép dӳ liӋu ra/vào bus dӳ liӋu tӯ/ÿӃn bit
có vӏ tríWѭѫQJӭng.
&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

12


Mҧng nhӟ 4x1 (tiӃp)
Mã hóDÿӏa chӍ

0

1
0

0

1
0

1

0

1

0

1

1

0

0

Ĉѭӧc “truy xuҩt”

.K{QJGѭӧc “truy xuҩt”

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

13

Mҧng nhӟ 4x1 (tiӃp)
Mã hóDÿӏa chӍ
0

1
0

1

0
1

0

1

0

1

1

1

0

0

Ĉѭӧc “truy xuҩt”

.K{QJGѭӧc “truy xuҩt”

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

14


Mҧng nhӟ 4x4 – 4 cell, mӛi cell 4 bit

&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

15

Mҧng nhӟ - BiӇu ÿӗ thӡi gian ÿӑc
ChuyӇQÿӏa
chӍ khác

ĈһWÿӏa chӍ

+L

ĈӏDFKӍ

$$

/R
+L

*KL

:5

Tҳt lӋnh ghi

/R

Phát lӋnh
ghi

+L

ĈӑF

5'

Dӳ liӋu ra

/R
+L

'ӳ
OLӋX

''''
/R

Thҧ nәi bus dӳ liӋu
&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

Thҧ nәi bus
dӳ liӋu
16


Mҧng nhӟ - BiӇu ÿӗ thӡi gian ghi
ĈһWÿӏa chӍ

+L

ĈӏDFKӍ

$$

ChuyӇQÿӏa

chӍ khác

/R

Ra lӋnh ghi

+L

*KL

:5
/R
+L

Dӳ liӋu

5'

ĈӑF

trên bus

Tҳt lênh ghi

/R
+L

'ӳ
OLӋX

''''
/R

Thҧ nәi bus dӳ liӋu
&+ѬѪ1*2: BӜ NHӞ
BÁN DҮN

Bài 1: Nguyên lý bӝ nhӟ bán dүn

Thҧ nәi bus
dӳ liӋu
17