DuyTan University Kỹthuật Vi xửlý
CHƯƠNG 4
BỘNHỚBÁN DẪN &
THIẾT KẾBỘNHỚCHO
HỆVI XỬLÝ
ĐẠI HỌC DUY TÂN
KHOA CÔNG NGHỆTHÔNG TIN
Nguyễn Văn Thọ
Khoa Điện tửviễn thông
Đại học Duy Tân – 2010
3-2
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
CÁC LOẠI BỘNHỚ
Bộnhớkhông bịmất dữliệu (non-volatile)
•ROM (Read Only Memory)
•PROM (Programmable ROM)
•EPROM (Electrically programmable ROM)
•Flash
•EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM)
•FeRAM (Ferroelectric Random Access Memory)
•MRAM (Magnetoelectronic Random Access Memory)
Bộnhớbịmất dữliệu (volatile)
•SRAM (Static RAM)
•SBSRAM (Synchronous Burst RAM)
•DRAM (Dynamic RAM)
•FPDRAM (Fast Page mode Dynamic RAM)
•EDO DRAM (Extended Data Out Dynamic RAM)
•SDRAM (Synchronous Dynamic RAM)
•DDR-SDRAM (Double Data Rate SDRAM)
•RDRAM (Rambus Dynamic RAM)
DuyTan University Kỹthuật Vi xửlý
3-3
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
CẤU TRÚC & HOẠT ĐỘNG
m thường bằng 8,16,32
Tuỳthuộc vào dung lượng bộnhớ(tức là n) sẽcó số đường địa chỉ
tương ứng . VD : n= 8 Æk=3 ; n=256 Æk=8
Tập hợp
nxm cell
nhớ1bit
Mạch
giải mã
trong
Đầu vào chọn
chip CE (SE)
Điều khiển
đọc RD (OE)
Điều khiển
ghi WR (WR)
Các chân dữliệu
Dm-1 –D
0
Các chân địa chỉ
Pk-1 –P
0
3-4
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
CẤU TRÚC & HOẠT ĐỘNG
DUNG LƯỢNG 1 CHIP NHỚ
-Một chíp nhớ được xem như 1 mảng gồm n ô nhớ
- Dung lượng 1 chip nhớ thường biểu diễn nxm
-m chính là sốchân dữliệu của chip nhớ(m=4,8,16 ..)
-log2(n) = p là số chân địa chỉcủa chip nhớ
HOẠT ĐỘNG ĐỌC
- Đưa các tín hiệu địa chỉthích hợp vào các chân địa chỉ
- Đưa tín hiệu 0 vào chân điều khiển đọc (RD)
- Đưa tin hiệu 0 vào chân chọn chíp
¾ Khi đóm bit sốliệu của thanh ghi có địa chỉ tương ứng xuất hiện ởcác
chân dữliệu
HOẠT ĐỘNG GHI
- Đưa các tín hiệu địa chỉthích hợp vào các chân địa chỉ
- Đưa các sốliệu cần ghi vào các chân dữliệu
- Đưa tín hiệu 0 vào chân điều khiển ghi (RW)
- Đưa tin hiệu 0 vào chân chọn chíp
¾ Khi đóm bit sốliệu được lưu ởthanh ghi có địa chỉ tương ứng
DuyTan University Kỹthuật Vi xửlý
3-5
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
HOẠT ĐỘNG ĐỌC
00110100
10100101
11100111
10100100
00000000
11111111
00111110
01100110
000
001
010
011
100
101
110
111
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
P2
P1
P0
CE
RD
WR
Ví dụbộnhớ 8 byte. Đọc byte tại địa chỉ011
0
1
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
10100100
3-6
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
HOẠT ĐỘNG GHI
00110100
10100101
11100111
10100100
00000000
11111111
00111110
01100110
000
001
010
011
100
101
110
111
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
P2
P1
P0
CE
RD
WR
Ví dụ: Ghi vào bộnhớtại địa chỉ101 giá trị10000001
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
1
10000001
DuyTan University Kỹthuật Vi xửlý
3-7
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
EPROM
Ghi vào EPROM
•Ghi vào Eprom được gọi là lập trình cho Eprom
•Sửdụng thiết bịchuyên dụng gọi là bộnạp EPROM ( Program)
•Chân Vpp được cấp điện áp gọi là điện áp lập trình ( thường là 12 V)
•Dữliệu tại các chân dữliệu sẽ được ghi vào ô nhớxác định bởi các
chân địa chỉkhi có xung đưa vào chân PGM
EPROM họ27x
CE
OE
A0–Ap-1
D0-Dm-1
PGMPGM
Vpp
1Kx8
2Kx8
4Kx8
8Kx8
16Kx8
32Kx8
64Kx8
2708
2716
2732
2764
27128
27256
27512
Dung lượngSốhiệu
3-8
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
EPROM 2716
Sơ đồ chân Chu kỳ đọc
120 100
CE
Output
450
Address
U2
2716
8
7
6
5
4
3
2
1
23
22
19
18
20
21
9
10
11
13
14
15
16
17
A0
A1
A2
A3
A4
A5
A6
A7
A8
A9
A10
CE
OE
VPP
O0
O1
O2
O3
O4
O5
O6
O7
DuyTan University Kỹthuật Vi xửlý
3-9
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
SO SÁNH 1 SỐLOẠI ROM
32 Mbits1000 tỉ50 ns60 nsFeRAM
Mbit10000200 ns10 ms/pageEEPROM
GBits1 triệu35 ns
1μs/2 KB
Flash
4 Mbits1015
5ns5nsMRAM
16 Mbits345 ns1ms/bitEPROM
128 Kbits135 ns
1μs/bit
PROM
Mbits035 nsNAROM
Kích thướcsốlầnghiThờigianđọcThờigianghiLoạiROM
3-10
Nguyen Van Tho – Duy Tan University.
SRAM
Đặc điểm:
•6 transistors 1 bit: đắt!
•Bịmất dữliệu khi mất nguồn
•Nhanh: thời gian đọc và ghi 5 ns
•Liên tục tiêu thụ năng lượng
Ứng dụng:
•Bộnhớnhỏvà nhanh (cache)
SRAM HỌ62X
WE
OE
A0–Ap-1
D0-Dm-1
CS
1Kx8
2Kx8
4Kx8
8Kx8
16Kx8
32Kx8
64Kx8
6208
6216
6232
6264
62128
62256
62512
Dung lượngSốhiệu