Tham khảo tài liệu 'giao tiếp giữa kit vi xử lý 8085 và máy tính nguồn, chương 4', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Giao tiếp giữa KIT vi xử lý 8085 và máy tính Nguồn, chương 4
- Chương 4: BOÄ NHÔÙ
1. KHAÙI NIEÄM:
Boä nhôù laø caùc vi maïch ñöôïc tích hôïp vôùi maät ñoä cao. Boä
nhôù chính laø nôi löu tröõ caùc chöông trình cho vi xöû lyù cuõng nhö
löu tröõ caùc keát quaû khi xöû lyù, vì vaäy moïi heä thoáng ñieàu khieån töï
ñoäng duøng vi xöû lyù ñeàu phaûi duøng tôùi boä nhôù.
2. HOAÏT ÑOÄNG TOÅNG QUAÙT CUÛA MOÄT BOÄ NHÔÙ:
Quaù trình hoaït ñoäng truy xuaát döõ lieäu cuûa boä nhôù ñeàu
thoâng qua caùc böôùc sau:
- Nhaän ñòa chæ ñeå choïn ñuùng oâ n`ôù caàn truy xuaát.
- Nhaän tín hieäu ñieàu khieån, tín hieäu naøy seõ cho pheùp
ñoïc hay ghi döõ lieäu töø boä nhôù.
- Nhaän döõ lieäu vaøo oâ nhôù khi thöïc hieän chöùc naêng ghi
hoaëc gôûi döõ lieäu ra khi thöïc hieän chöùc naêng ñoïc.
Caùc ñöôøng döõ
lieäu vaøo\ra
Caùc ñöôøng Caùc ñöôøng
ñòa chæ vaøo ñieàu khieån
BOÄ NHÔÙ
Hình 1.6 : Sô ñoà moâ taû caùc ñöôøng tín hieäu cuûa
boä nhôù.
Caùc ñöôøng ñieàu khieån bao goàm ngoõ vaøo Memory Enable
vaø ngoõ vaøo Read\Write.
Ngoõ vaøo Memory Enable duøng ñeå cho pheùp boä nhôù hoaït
- ñoäng.
Ngoõ vaøo Read \ Write duøng ñeå xaùc ñònh cheá ñoä hoaït ñoäng
cuûa boä nhôù: ñoïc döõ lieäu ra hay ghi döõ lieäu vaøo.
Caùc ñöôøng ñòa chæ vaøo xaùc ñònh ñuùng ñòa chæ oå nhôù caàn truy
xuaát.
Caùc ñöôøng döõ lieäu duøng ñeå truyeàn döõ lieäu hai chieàu.
- 3. PHAÂN LOAÏI BOÄ NHÔÙ:
Boä nhôù ñöôïc phaân thaønh 2 loaïi, moãi loaïi coù cô cheá hoaït
ñoäng khaùc nhau nhöng cuøng coù chung chöùc naêng chính laø löu tröõ
döõ lieäu.
- Boä nhôù chæ ñoïc (ROM – Read Only Memory): trong luùc
hoaït ñoäng bình thöôøng, döõ lieäu chæ coù theå ñoïc ra chöù khoâng coù
theå ghi vaøo.
- Boä nhôù truy xuaát ngaãu nhieân (RAM – Random Access
Memory): baát kyø oâ nhôù naøo cuõng deã daøng truy xuaát nhö nhöõng oâ
nhôù khaùc töùc laø döõ lieäu coù theå deã daøng ghi vaøo cuõng nhö ñoïc ra.
a. Boä nhôù ROM:
ROM laø boä nhôù ñöôïc thieát keá cho caùc öùng duïng caàn tyû leä ñoïc
döõ lieäu cao. ROM löu tröõ döõ lieäu coá ñònh vaø trong khi hoaït ñoäng
bình thöôøng chæ duøng ñeå ñoïc döõ lieäu ra chöù khoâng theå ghi döõ lieäu
vaøo ROM.
Coù nhieàu loaïi ROM khaùc nhau, döôùi ñaây laø moät soá loaïi ROM
thöôøng gaëp :
- PROM (Programmable ROM): loaïi ROM naøy chæ coù theå
laäp trình ñöôïc moät laàn, sau ñoù khoâng theå xoùa hay naïp laïi ñeå thay
ñoåi döõ lieäu.
- EPROM (Erasable Programmable ROM): vôùi loaïi ROM
naøy, döõ lieäu coù theå xoùa ñi ñeå naïp döõ lieäu môùi ñöôïc. Tuy nhieân,
khi caàn thay ñoåi giaù trò cuûa moät oâ nhôù thì khoâng theå chæ xoùa döõ
lieäu cuûa oâ nhôù ñoù maø phaûi xoùa heát roài naïp laïi toaøn boä döõ lieäu.
Ñeå xoùa döõ lieäu cuûa EPROM phaûi duøng aùnh saùng cöïc tím.
Coøn ñeå naïp döõ lieäu cho ROM phaûi duøng maïch naïp cho ROM.
Hoï EPROM coù maõ soá 27xxx.
- EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM):
ñaây laø loaïi ROM caûi tieán töø EPROM. Vôùi loaïi EEPROM naøy coù
- theå xoùa vaø naïp caùc oâ n`ôù moät caùch ñoäc laäp, khoâng caàn xoùa ñi
toaøn boä caùc oâ nhôù chöùa chöông trình nhö cuûa EPROM. Hoï
EEPROM coù maõ soá 28xxx.
Trong thöïc teá, vôùi caùc heä thoáng ñieàu khieån duøng vi xuû lyù,
ngöôøi ta thöôøng söû duïng EPROM vì noù coù theå cho pheùp ngöôøi söû
duïng naïp vaø xoùa chöông trình nhieàu laàn, ñoàng thôøi tính kinh teá
cao (reû vaø deã kieám hôn EEPROM nhieàu laàn). Chính vì vaäy, trong
ñeà taøi naøy, nhoùm ñaõ söû duïng EPROM ñeå laøm boä nhôù cho heä thoáng
ñieàu khieån cuûa mình.
EPROM coù nhieàu loaïi vôùi caùc dung löôïng khaùc nhau. Sau
ñaây laø baûng lieät keâ caùc loaïi EPROM.
Baûng lieät keâ caùc loaïi EPROM:
Teân Dung Ngoõ ra Thôøi gian truy
EPROM löôïng xuaát
2707 1 Kbytes 3 traïng 150 ns
thaùi
2716 2 Kbytes 3 traïng 150 ns
thaùi
2732 4 Kbytes 3 traïng 250 ns
thaùi
2764 8 Kbytes 3 traïng 450 ns
thaùi
27128 16 3 traïng 450 ns
Kbytes thaùi
27256 32 3 traïng 450 ns
Kbytes thaùi
- 27512 64 3 traïng 450 ns
Kbytes thaùi
Trong ñeà taøi naày, ôû ñaây chæ trình baøy sô ñoà c`aân, sô ñoà logic
cuøng baûng traïng thaùi cuûa vi maïch 2764:
Vpp 1 28 Vcc A0 D0
A12 2 27 PGM\ A1
A7 3 26 NC
A6 4 25 A8
A5 5 24 A9
A4 6 23 A11
A3 7 22 OE\ A11
A2 2764 A12 2764
8 21 A10 D7
A1 9 20 CE\
A0 10 19 D7 CE\
D0 11 18 D6
OE\
D1 12 17 D5
D2 13 16 D4 PGM\
GND 14 15 D3 Vpp
Hình 1.7 : Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic cuûa vi maïch
2764
Baûng traïng thaùi cuûa vi maïch 2764:
Mode CE\ OE\ PGM VPP VCC Output
\
Read VIL VIL VIH VCC VCC Dout
Stand by VIH x x VCC VCC High Z
Program VIL x VIL VPP VCC Din
Program VIL VIL VIH VPP VCC Dout
verify
- Program VIH x x VPP VCC High Z
Inhibit
b. Boä nhôù RAM:
Boä nhôù RAM laø boä nhôù thay ñoåi, baát kyø oâ nhôù naøo cuõng coù
theå truy xuaát deã daøng vaø thôøi gian truy xuaát cuûa caùc oâ nhôù laø nhö
nhau. Khaùc vôùi boä nhôù ROM, döõ lieäu trong RAM seõ maát ñi khi
nguoàn ñieän cung caáp bò maát. Tuy vaäy ngöôøi ta khaéc phuïc ñieàu naøy
baèng caùch söû duïng nguoàn pin ñeå “nuoâi” RAM.
RAM thöôøng ñöôïc duøng trong caùc heä thoáng ñieàu khieån töï
ñoäng ñeå löu tröõ döõ lieäu taïm thôøi chöông trình hay caùc döõ lieäu.
Do noäi dung döõ lieäu trong RAM thöôøng thay ñoåi lieân tuïc trong
quaù trình hoaït ñoäng neân yeâu caàu chu kyø ñoïc vaø ghi cuûa RAM
phaûi nhanh ñeå khoâng laøm aûnh höôûng ñeán toác ñoä cuûa caû heä
thoáng.
Cuõng nhö boä nhôù ROM, boä nhôù RAM cuõng duøng thanh ghi
ñeå löu tröõ döõ lieäu, moãi thanh ghi löu tröõ moät döõ lieäu vaø chæ töông
öùng vôùi moät ñòa chæ duy nhaát. Khaùc vôùi boä nhôù ROM, boä nhôù
RAM coøn coù ñöôøng ñieàu khieån cho pheùp ghi hoaëc ñoïc döõ lieäu :
R\W.
Boä nhôù RAM ñöôïc chia laøm hai loaïi: SRAM vaø DRAM.
- SRAM (Static RAM) coøn goïi laø RAM tónh. Ñaây laø loaïi
RAM löu tröõ döõ lieäu cho ñeán khi naøo nguoàn nuoâi khoâng coøn.
SRAM thöïc chaát laø nhöõng Flip – Flop (FF), trong ñoù moãi FF laø
moät phaàn töû nhôù ñaïi dieän cho moät bit.
- DRAM (Dynamic RAM) coøn goïi laø RAM ñoäng. Ñaây laø
loaïi RAM phaûi luoân ñöôïc laøm “töôi” töùc laø phaûi naïp laïi döõ lieäu
cho RAM trong moät khoaûng thôøi gian nhaát ñònh, neáu khoâng
- RAM seõ bò maát döõ lieäu. Trong khi laøm töôi RAM, oâ nhôù ñoù
khoâng ñöôïc pheùp truy xuaát.
Trong ñeà taøi naøy, nhoùm chæ söû duïng SRAM: 6264 neân ôû
ñaây chæ trình baøy sô ñoà chaân, sô ñoà logic vaø baûng traïng thaùi cuûa
SRAM naøy.
NC 1 28 Vcc A0 D0
A12 2 27 WR\ A1
A7 3 26 CS
A6 4 25 A8
A5 5 24 A9
A4 6 23 A11
A3 7 22 OE\ A11
A2 6264 A12 6264
8 21 A10 D7
A1 9 20 CS\
A0 10 19 D7 CS\
D0 11 18 D6
OE\
D1 12 17 D5
D2 13 16 D4 WR\
GND 14 15 D3 CS
Hình 1.8 : Sô ñoà chaân vaø sô ñoà logic cuûa vi maïch 6264
Baûng traïng thaùi laøm vieäc cuûa vi maïch 6264:
Mode WR\ CS\ CS OE\ Outpu
t
Not select x H x X High
Z
Not select x x L X High
Z
Output H L H H High
- Disable Z
Read H L H L Dout
Write L L H H Din
KEÁT NOÁI BOÄ NHÔÙ VÔÙI VI XÖÛ LYÙ
Boä nhôù coù vai troø raát quan troïng trong heä thoáng vi xöû lyù,
hoaït ñoäng cuûa boä nhôù gaén lieàn vôùi hoaït ñoäng cuûa vi xöû lyù, laø nôi
löu tröõ döõ lieäu ñeå vi xöû lyù xöû lyù. do ñoù boä nhôù luoân hieän dieän
trong heä thoáng vi xöû lyù vaø khi söû duïng phaûi tieán haønh keát noái. Boä
nhôù bao goàm caû ROM vaø RAM, chuùng lieân heä vôùi nhau vaø ñôïc keát
noái vôùi vi xöû lyù thoâng qua caùc bus: bus döõ lieäu, bus ñòa chæ, vaø
bus ñieàu khieån. Sô ñoà keát noái ñöôïc trình baøy ôû daïng khoái sau:
Trong heä thoáng coù theå coù moät ROM moät RAM hoaëc soá
löôïng ROM vaø RAM nhieàu hôn nöõa, vieäc boä nhôù ñöôïc truy xuaát
hoaøn toaøn phuï thuoäc vaøo söï ñieàu khieån cuûa vi xöû lyù thoâng qua 1
IC giaûi maõ 74LS138.
Bus ñòa chæ
Vi Boä nhôù Boä nhôù
xöû ROM RAM
lyù
Bus döõ lieäu
Bus ñieàu khieån
Hình 1.8 : Sô ñoà khoái keát noái giöõa boä nhôù vôùi vi xöû lyù
Trong heä thoáng coù theå coù moät ROM moät RAM hoaëc soá
löôïng ROM vaø RAM nhieàu hôn nöõa. Vieäc boä nhôù ñöôïc truy
xuaát hoaøn toaøn phuï thuoäc vaøo söï ñieàu khieån cuûa vi xöû lyù thoâng
- qua 1 IC giaûi maõ 74LS138.
Khi thieát keá vaán ñeà quan taâm ñaàu tieân ñoù laø khaû naêng truy
xuaát boä nhôù cuûa vi xöû lyù, keá ñeán laø dung löôïng cuûa boä nhôù caàn
söû duïng. Trong thöïc teá, boä nhôù coù nhieàu dung löôïng khaùc nhau
(2K, 4K, 8K… ), nhaèm phuïc vuï cho vieäc thieát keá ñoà aùn naøy nhoùm
thöïc hieän löïa choïn boä nhôù coù dung löôïng 8Kbyte ñoù laø vi maïch
nhôù 2764 vaø 6264.
V. VAÁN ÑEÀ GIAÛI MAÕ CHO BOÄ NHÔÙ :
Vôùi moãi boä nhôù (1EPROM hay 1 RAM) ñeå vi xöû lyù coù theå
truy xuaát heát 8 Kbyte boä nhôù thì phaûi tieán haønh keát noái 13 ñöôøng
ñòa chæ A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 cuûa vi xöû lyù ñeán 13
ñöôøng ñòa chæ A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0 cuûa boä nhôù. do
ñoù taát caû 13 ñöôøng ñòa chæ cuûa EPROM vaø RAM ñeàu ñöôïc noái
vôùi 13 ñöôøng ñòa chæ cuûa vi xöû lyù. ñeå truyeàn ñöôïc tín hieäu vôùi
nhau thì caùc ñöôøng döõ lieäu D7 – D0 cuûa vi xöû lyù cuõng phaûi ñöôïc
keát noái vôùi caùc ñöôøng döõ lieäu D7 – D0 cuûa töøng boä nhôù. Ñöôøng
tín hieäu ñieàu khieån RD\ cuûa vi xöû lyù ñöôïc keát noái vôùi ngoõ vaøo
OE\ cuûa EPROM vaø RAM.
Neáu chæ nhö vaäy thì khi vi xöû lyù gôûi moät ñòa chæ ra ñeå truy
xuaát thì caùc boä nhôù ñeàu nhaän ñöôïc ñòa chæ naøy vaø seõ cuøng gôûi döõ
laeäu ra hoaëc cuøng nhaän döõ lieäu vaøo. Nhö vaäy döõ lieäu maø vi xöû lyù
nhaän ñöôïc seõ khoâng bieát cuûa oâ nhôù naøo. Vaán ñeà ñöôïc ñaët ra laø
baèng caùch naøo ñeå vi xöû lyù truy xuaát chính xaùc töøng oâ nhôù yeâu
caàu. Coâng vieäc naøy ñöôïc giaói quyeát baèng caùch thieát keá theâm
phaàn giaûi maõ ñòa chæ ñeå cho pheùp hoaëc khoâng cho pheùp boä nhôù
naøo hoaït ñoäng.
Rieâng ñoái vôùi boä nhôù RAM vì RAM laø boä nhôù ñoïc – ghi
neân phaûi noái theâm ñöôøng WR\ cuûa vi xöû lyù tôùi ñöôøng WR\ cuûa
RAM.
- Sô ñoà maïch giaûi maõ boä nhôù:
A13 A O0\ ñeán CE\ cuûa EPROM
A14 B O1\ ñeán CS\ cuûa RAM
A15 C O2\
O3\
E3 O4\
O5\
E1\ O6\
E2\ O7\
Hình 1.10 : Sô ñoà maïch giaûi maõ boä nhôù
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
