Tài liệu Thiết kế và thi công mạch quang báo dùng EPROM, chương 6 docx

CHƯƠNG 6: GIỚI THIỆU VỀ EPROM
I. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT VỀ CÁC IC NHỚ:
EPROM là một loại trong họ các IC nhớ. Nó có thể lập
trình được và xóa được rất nhiều lần. Trước khi biết cách sử
dụng EPROM thì ta cũng nên xem qua một chút về ý nghóa của
tên gọi cũng như quá trình phát triển của nó.
Bộ nhớ bán dẫn được chế tạo đầu tiên có tên gọi là ROM
(ROM: Read Only Memory có nghóa là bộ nhớ chỉ đọc). Với
ROM, ta chỉ có thể đọc dữ liệu ra chứ không thể viết dữ liệu
mới vào nó bất cứ khi nào ta muốn. ROM có cách truy xuất dữ
liệu như sau:
ROM nhận mã số vào (các đường đòa chỉ) và cho mã số ra
tương ứng (dữ liệu cần truy xuất) khi được các ngõ vào điều
khiển cho phép. Do không thể ghi dữ kiện mới vào nên ROM
chỉ được sản xuất hàng loạt ở số lượng lớn và ghi cùng một
chương trình có độ phổ dụng cao (chương trình được sử dụng
trong nhiều ứng dụng thực tế với số lượng lớn).
MÃ
SỐ
VÀO
MÃ SỐ RA
ROM
CÁC NGÕ VÀO
ĐIỀU KHIỂN
Để đáp ứng cho các nhu cầu riêng biệt hay các yêu cầu có
độ phổ dụng không cao (sử dụng với số lượng ít), ROM thảo
chương được đã được chế tạo (PROM: Programable ROM nghóa
là ROM có thể lập trình được). Tuy nhiên, với PROM thì người
sử dụng chỉ ghi chương trình được có một lần, nếu ghi sai hay
muốn đổi chương trình khác thì phải thay PROM mới. Để khắc
phục thiếu sót này, EPROM đã được chế tạo.

EPROM (Erasable PROM: ROM có thể lập trình được và
xóa được). EPROM có hai loại là UV-EPROM (Ultra Violet
EPROM: EPROM xóa bằng tia cực tím) và E-EPROM
(Electrically EPROM: EPROM xóa bằng xung điện). Do UV-
EPROM được sử dụng rộng rãi hơn E-EPROM nên khi nói đến
EPROM thì thường là nói đến UV-EPROM. EPROM được xóa
bằng cách rọi tia cực tím với bước sóng và cường độ thích hợp
trong khoảng thời gian mà nhà sản xuất quy đònh vào cửa sổ xóa
trên lưng EPROM. Việc xóa E-EPROM được thực hiện bằng các
xung điện nên sẽ dễ dàng, nhanh chóng và chính xác hơn khi
xóa EPROM. Tuy nhiên, để xóa được E-EPROM thì cần phải có
các mạch xóa riêng biệt cho từng loại E-EPROM, và mạch xóa
này phải hoạt động tốt, nếu không sẽ làm cho E-EPROM hoạt
động không bình thường (không như mạch xóa EPROM, có thể
xóa được nhiều loại EPROM trong cùng một lúc và chỉ cần sử
dụng cùng một mạch xóa và nếu mạch xóa có bò hỏng thì ta chỉ
không xóa được EPROM chứ không ảnh hưởng gì tới sự hoạt
động của nó sau này).
Thời gian gần đây có xuất hiện thêm loại IC nhớ mới: bộ
nhớ Flash (có người gọi là Flash ROM). Nguyên lý hoạt động
của bộ nhớ Flash cũng giống như E-EPROM, chỉ có điện thế xóa
thấp hơn và tốc độ làm việc của nó nhanh hơn so với E-EPROM.
Bộ nhớ Flash này thường được sử dụng thay thế cho các ổ đóa
mềm và cứng trong các máy tính xách tay (Notebook). Bộ nhớ
Flash có thể hoạt động gần mềm dẻo như RAM nhưng lại không
bò mất dữ liệu khi bò mất điện.
Các EPROM thường được ký hiệu bắt đầu bằng 27xxx, với
x là các số chỉ dung lượng của EPROM và tính bằng Kbit.
Chẳng hạn như EPROM 2708 có dung lượng bộ nhớ là 8 Kbit
(tương đương 1 Kbyte do EPROM 2708 có bus dữ liệu dài 8 bit),

EPROM 2764 có dung lượng là 64 Kbit (8 Kbyte), EPROM
27256 có dung lượng là 256 Kbit (32 Kbyte)…
II. CÁCH TRUY XUẤT DỮ LIỆU CỦA EPROM:
Các EPROM đều có cách truy xuất dữ liệu như sau:
Nguyên lý hoạt động của EPROM khi ở chế độ đọc dữ liệu
như sau (giải thích dựa vào hình vẽ trên): đòa chỉ đặt vào
EPROM sẽ được giải mã thành các đòa chỉ hàng và đòa chỉ cột
riêng biệt bên trong nó (do ma trận nhớ được tổ chức theo cách
chọn trùng phùng) nhờ các mạch X DECODER và Y
DECODER. Dữ liệu ứng với đòa chỉ này sẽ được đưa đến bộ
OUTPUT
CONTROL
Y
DECODER
X
DECODER
OUTPUT
BUFFER
Y
GATING
MATRIX
MEMORY
ADDRESS
INPUTS
DATA
OUTPUTS
OE\
CE\
PGM
\

đệm ngõ ra (OUTPUT BUFFER) và chỉ được phép xuất ra khi
được sự cho phép của bộ điều khiển xuất dữ liệu (OUTPUT
CONTROL). Do đó các chân OE, CE phải ở mức logic thấp
(0V); các chân PGM, V
PP
phải ở mức logic cao (V
CC
) khi
EPROM đang ở chế độ đọc dữ liệu.
Tổ chức ma trận nhớ theo cách chọn trùng phùng: đòa chỉ
của một tế bào nhớ được quy đònh bởi đòa chỉ hàng và đòa chỉ
cột, chỉ có những tế bào nhớ mà đòa chỉ hàng và đòa chỉ cột đều
ở mức logic cao thì mới được chọn để đưa dữ liệu ra ngoài. Để
hiểu rõ hơn về cách tổ chức ma trận nhớ theo cách chọn trùng
phùng, ta hãy xem hình vẽ sau:


GIẢI MÃ Y ( GIẢI MÃ CỘT )
1 TRONG N
GIẢI
MÃ
X
(GIẢI MÃ
HÀNG)
1
TRONG
M
ĐỆM
NGÕ
RA

Các đường
từ Y (cột)
Các đường
từ X (hàng)
Tế bào nhớ
(1 bit)
Đường bit
Dữ liệu ra
TỔ CHỨC MA TRẬN NHỚ THEO CÁCH CHỌN TRÙNG
PHÙNG
Ta nhận thấy trong hình vẽ trên thì tế bào nhớ chỉ có một
bit. Khi muốn số lượng bit ở ngõ ra tăng lên thì số lượng bit
trong một tế bào nhớ phải tăng lên theo, và lúc này số lượng
đường bit cũng phải tăng lên tương ứng, kéo theo số cổng đệm
ngõ ra cũng phải tăng lên theo.
Chẳng hạn như EPROM 2764 có 8 bit ở ngõ ra thì tế bào
nhớ của nó phải là 8 bit, 8 bit này được đưa đến 8 đường bit
riêng biệt, mỗi đường bit cũng được nối đến một bộ đệm ngõ ra
riêng biệt.