Bé nhí
Bé nhí lµ thiÕt bÞ dïng ®Ó l-u tr÷ th«ng tin, t¹m thêi hoÆc l©u dµi, nh-
c¸c con sè trong c¸c phÐp to¸n cña qu¸ tr×nh tÝnh to¸n khi m¸y tÝnh lµm
viÖc, ch-¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn m¸y tÝnh, v.v… Cã nhiÒu lo¹i bé nhí nh-
bé nhí b¸n dÉn, bé nhí dïng vËt liÖu tõ … nh-ng ë ®©y chóng ta chØ
t×m hiÓu nh÷ng kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ hai lo¹i bé nhí b¸n dÉn lµ RAM
vµ ROM.
1. Bé nhí RAM
ThuËt ng÷ RAM lµ viÕt t¾t cña c¸c tõ Random Access Memory, dÞch
ra lµ bé nhí truy cËp ngÉu nhiªn, cã nghÜa lµ cã thÓ truy cËp ®Õn bÊt kú
« nhí nµo víi cïng tèc ®é vµ khn¨ng nh- nhau. §ã lµ bé nhí b¸n dÉn
cã thÓ ghi ®äc ®-îc, th-êng ®-îc dïng trong c¸c thiÕt bÞ tÝnh to¸n ®Ó
l-u tr÷ c¸c kÕt qu¶ trung gian hay kÕt qu¶ t¹m thêi trong khi thùc hiÖn
c¸c ch-¬ng tr×nh ®iÒu khiÓn.
HiÖn nay, cã hai lo¹i c«ng nghÖ chÕ t¹o RAM lµ dïng
Transistor l-ìng cùc vµ lo¹i dïng MOSFET.
- Bé nhí RAM dïng transistor l-ìng cùc lÊy FF lµm ®¬n vÞ nhí
c¬ b¶n nªn tèc ®é truy cËp rÊt cao.
- Bé nhí RAM dïng MOSFET ®-îc chia thµnh hai lo¹i:
+ Lo¹i tÜnh (Static) còng lÊy FF lµm ®¬n vÞ nhí c¬ b¶n.
+ Lo¹i ®éng (Dynamic) lîi dông ®iÖn dung ký sinh cña
cùc cæng ®Ó chøa d÷ liÖu.
C¸c ®¬n vÞ nhí chØ l-u gi÷ ®-îc th«ng tin khi cã nguån nu«i. V×
vËy, bé nhí RAM th-êng chØ dïng ®Ó l-u gi÷ th«ng tin t¹m thêi khi
m¸y tÝnh ho¹t ®éng, muèn l-u gi÷ ®-îc th«ng tin l©u dµi th× ph¶i cã
nguån nu«i dù phßng.
Mét chip nhí cã rÊt nhiÒu « nhí, mçi « nhí l¹i gåm nhiÒu ®¬n
vÞ nhí (th-êng lµ 8 ®¬n vÞ nhí), mçi ®¬n vÞ nhí th× nhí ®-îc mét bit,
nh- vËy, mét « nhí th-êng nhí ®-îc 8 bit (b»ng 1 byte). Dung l-îng
cña mét chip nhí ®-îc tÝnh b»ng sè bit mµ nã nhí ®-îc. VÝ dô, mét
chÝp nhí dung l-îng 16384 bit = 2048 byte sÏ cã 16384/ 8 = 2048 «
nhí. §Ó t¹o ra c¸c chip nhí cã dung l-îng lín, ng-êi ta s¾p xÕp c¸c
« nhí thµnh mét ma trËn. Mét « nhí gåm 8 ®¬n vÞ nhí, c¸c « nhí ®-îc
nèi chung víi c¸c ®-êng dÉn d÷ liÖu tõ D0 ®Õn D7. Mét chip nhí sÏ cã
c¸c ®-êng ®Þa chØ, trong ®ã sÏ cã mét sè ®-îc nèi víi bé gi¶i m· cét,
sè cßn l¹i ®-îc ®-a vµo bé gi¶i m· hµng. §Çu ra cña bé gi¶i m· hµng-
cét sÏ chØ ra « nhí cÇn ®äc ghi th«ng tin. Sè ®Çu vµo ®Þa chØ = log 2 (Sè
« nhí).
Khi cã tÝn hiÖu ®äc th× cïng mét lóc, th«ng tin tõ 8 ®¬n vÞ nhí trªn
mét « nhí ®-îc chän sÏ ®-îc ®-a lªn 8 ®-êng dÉn d÷ liÖu. Qu¸ tr×nh
nghi th«ng tin diÔn ra ng-îc l¹i víi qu¸ tr×nh ®äc.
H×nh VI.1.1 tr×nh bµy mét ma trËn nhí 65536bit =(128 hµng) x
(64 cét) x (8 bit)
Cã 13 ®Çu vµo ®Þa chØ tõ A0 ®Õn A12, 7 ®Þa chØ ®Çu A0 A6 ®-îc ®-a
vµo bé gi¶i m· hµng sè hµng lµ: 27 = 128, 6 ®Þa chØ cßn l¹i A7 A12
®-a vµo bé gi¶i m· cét 26 = 64 cét. Mét « nhí cã 8 bit, v× vËy cã 8
®Çu ra d÷ liÖu tõ D0 ®Õn D7.
H×nh VI.1.2 lµ s¬ ®å biÓu diÔn mét IC RAM víi c¸c ®-êng tÝn
hiÖu sau:
+ C¸c tÝn hiÖu ®Þa chØ: A0 Ai.
+ C¸c tÝn hiÖu d÷ liÖu D0 Dk.
+ TÝn hiÖu chän chip: CS
+ TÝn hiÖu cho phÐp ®äc: OE
+ TÝn hiÖu cho phÐp ghi: W
Bé
gii
m·
hµng
Bé gi¶i m· cét
D
0
D
7
0
1
127
0 1 63
A
0
A1
A
6
A
7
8
A
12
H×nh VI.1.1
–
CÊu tróc bªn trong bé nhí RAM
¤ nhí
2. Bé nhí ROM
ROM (Read Only Memory) lµ bé nhí chØ ®äc. §ã lµ thiÕt lµ thiÕt bÞ
nhí kh«ng thay ®æi ®-îc, nã th-êng ®-îc nhµ s¶n xuÊt ghi s½n néi
dung b»ng thiÕt bÞ ®Æc biÖt. ROM th-êng dïng ®Ó chøa c¸c ch-¬ng
tr×nh ®iÒu khiÓn ®Ó khëi ®éng mét hÖ thèng, hoÆc l-u gi÷ nh÷ng d÷ liÖu
cè ®Þnh kh«ng cÇn thay ®æi. Th«ng tin trªn ROM kh«ng bÞ mÊt c¶ khi
kh«ng cã nguån nu«i. ROM cã thÓ ®-îc chÕ t¹o b»ng c«ng nghÖ l-ìng
cùc hoÆc b»ng c«ng nghÖ MOSFET.
H×nh VI.2.1 m« t¶ bé nhí ROM ®¬n gi¶n, chØ sö dông diode.
ROM nµy chøa 4 « nhí 8 bit, nã cã 32 bit nhí. Mçi bit nhí cã diode
mang gi¸ trÞ logic 0, bit nhí kh«ng cã diode mang gi¸ trÞ logic 1. Néi
dung c¸c « nhí cña ROM nµy ®-îc thÓ hiÖn nh- b¶ng d-íi ®©y:
§Þa chØ §Çu ra d÷ liÖu
A1A0D0D1D2D3D4D5D6D7
0 0 0 1 0 1 0 1 0 1
A0Ai
D0 Dk
CS
OE
W
A0
Ai
D0
Dk
H×nh VI.1.2
–
S¬ ®å tÝn hiÖu bªn ngoµi bé nhí RAM
0 1 0 0 1 0 1 0 1 0
1 0 1 1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 0 0 1 0 0 0 1
D
0
D
1
D
2
D
3
D
4
D
5
D
6
D
7
A
0
A1
00
01
Gii
m·
10
11
D÷ liÖu ra
H×nh VI.2.1
–
CÊu tróc bªn trong bé nhí ROM
+V
CC
A0Ai
D0 Dk
CS
OE
A
0
A
i
H×nh VI.2.2
–
S¬ ®å tÝn hiÖu bªn ngoµi bé nhí ROM
D
0
D
k
H×nh VI.2.2 lµ s¬ ®å biÓu diÔn mét IC ROM víi c¸c ®-êng tÝn
hiÖu sau:
+ C¸c tÝn hiÖu ®Þa chØ: A0 Ai.
+ C¸c tÝn hiÖu d÷ liÖu D0 Dk.
+ TÝn hiÖu chän chip: CS
+ TÝn hiÖu cho phÐp ®äc: OE
Bé nhí chØ ®äc cßn cã c¸c lo¹i kh¸c nh-: EPROM, EAROM,
EEPROM, FLASH MEMORY.
+ EPROM (Erasable Programable ROM) lµ bé nhí ROM cã
thÓ lËp tr×nh xo¸ ®-îc b»ng tia cùc tÝm.
+ EAROM (Electrically Alterable ROM) lµ bé nhí ROM cã
thÓ lËp tr×nh xo¸ ®-îc b»ng tÝn hiÖu ®iÖn.
+ EEPROM (Electrically Erasable PROM) t-¬ng tù nh-
PROM nh-ng cã thÓ ghi ®-îc b»ng tÝn hiÖu ®iÖn.
+ FLASH MEMORY cã ®Æc tÝnh nh- EEPROM nh-ng cã
dung l-îng lín h¬n vµ gi¸ rÎ h¬n.