Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
4 Các loại ROM đặc trưng:

4 Các loại ROM đặc trưng:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình 8.7: Cấu trúc bộ nhớ MROM 4x4

Cấu trúc của MROM TTL nhỏ, gồm 16 ô nhớ được sắp xếp thành 4 hàng x 4 cột. Mỗi

ô là một transistor lưỡng cực được kết nối theo cực C chung. Mạch giải mã 1sang 4

đường được sử dụng để giải mã địa chỉ ngõ vào A 1A0 khi chọn thanh ghi hàng để đọc dữ

liệu. Mạch giải mã trạng thái ngỏ ra ở mức cao tác động đến ngõ vào cực B của

Transistor cho phép giải mã hàng để chọn địa chỉ ơ nhớ.

Ví dụ : Một MROM được đùng để lưu trữ bảng giá trị các hàm toán học: y = x 2 + 3, với x

là ngõ vào, y là ngõ ra.

o

o

o



Ta có bảng giá trị sau:

Số X biểu thị qua giá trị A1A0.

Khi x = A1A0 = 102 = 210

Suy ra, y = 22+ 3 = 710 = 01112







PROM:



ROM



cho



phép



lập



trình



(Programmable ROM – PROM) :

PROM có cấu tạo như ROM nhưng có hai đặc điểm khác biệt, đó là:



-



Tất cả các tế bào nhớ đều có diode hay transistor lưỡng cực hay transistor MOS,



-



tùy theo công nghệ chế tạo.

Phần tử bán dẫn được nối với cầu chì tích hợp. Cầu chì đứt rồi khơng thể nối lại



-



được do đó ta chỉ có thể lập trình PROM một lần thơi.

Muốn đổi từ bit 1 sang bit 0 người ta dùng một xung điện có biên độ và độ rộng

xung thích hợp (cho biết bởi nhà sản xuất) giữa đường từ và đường bit tương ứng

để làm đứt cầu chì.



Hình 8.8: Cấu trúc lập trình của một PROM

Người ta có thể dùng 2 diod mắc ngược chiều nhau, mạch không dẫn điện, để tạo bit

0, khi lập trình thì một diod bị phá hỏng tạo mạch nối tắt, diod còn lại dẫn điện cho bit 1



Hình 8.9 Cấu trúc PROM dùng cầu chì hoặc Diode.





EPROM :ROM lập trình xóa được (Erasable PROM – EPROM):

PROM chỉ lập trình được một lần vì cầu chì đứt khơng thể nối lại được từ bên ngồi.



Nên khi nạp chương trình sai hay muốn đổi chương trình thì ta phải dùng một PROM

mới, điều này gây phức tạp và tốn kém chi phí. Do đó nguời ta đã chế tạo ra loại EPROM

cho phép người sử dụng có thể lập trình và xóa được. Đây là loại ROM rất tiện cho người

sử dụng vì có thể dùng được nhiều lần bằng cách xóa bằng tia cực tím U.V. (Ultra Violet)



và nạp lạ i. Cấu tạo của tế bào nhớ của U.V. EPROM dựa vào một transistor MOS có cấu

tạo đặc biệt gọi là FAMOS (Floating Gate Avalanche Injection MOS)



Hình 8.10: Cấu trúc FAMOS

Cách nạp như sau :

-



Đặt mức điện áp từ 25V – 50V (tùy loại) vào ngõ vào (+Vpp) và cần một thời gian



-



(50ns cho một vùng nhớ) do đó thời gian nạp một EPROM mất vài phút.

Ô nhớ trong EPROM là những transistor MOS với cổng logic silic thả nổi. Ở trạng

thái bình thường mọi transistor đều tắt và mỗi ô nhớ lưu trữ logic 1. Xung điện áp

sẽ đẩy các electron năng lượng cao vào khu vực cổng thả nổi và chúng vẩn còn kẹt

trong lúc xung điện đã kết thúc, do khơng có đường phóng điện. Vì vậy transistor

cứ tiếp tục mở ngay khi ngắt điện với thiết bị và ô nhớ lúc này lưu trữ logic 0.



Cách xóa EPROM :



-



Hình 8.11: Cách xóa dữ liệu cho EPROM

Khi một ơ nhớ của EPROM được lập trình thì có thể xóa nó bằng cách chiếu tia



-



cực tím (UV) qua một của sổ trên vỏ chip.

Tia UV tạo một dòng quang điện từ cổng thả nổi trở về chân đế bằng silic, qua đó

nó xóa đi các điện tích lưu trữ, tắt transitor và phục hồi ơ nhớ về trạng thái logic 1.

Q trình xóa này thường cần từ 15 đến 20 phút.



Nhược điểm của EPROM:

o



Phải tháo EPROM ra khỏi mạch mới để xóa rồi mới nạp chương trình được.



o



Khi cần xóa hay thay đổi một từ cũng khơng thể nạp chồng lên từ đó mà phải xóa



hết và nạp lại từ đầu.

o Cần thiết bị xóa đặc biệt phát tia U.V

 EEPROM : ROM lập trình và xóa được bằng điện (Electrically Erasable PROM

– EEPROM) hay Electrically Alterable PROM, EAPROM

Những khuyết điểm của EPROM được khắc phục với sự ra đời của EEPROM.

EEPROM giữ lại cấu trúc cổng thả nổi của EPROM, nhưng có thêm một lớp oxit rất

mỏng phía trên cực máng của ô nhớ MOSFET. Sự bổ sung này hình thành nên đặc điểm

chính của EEPROM đó là khả năng xóa bằng điện.



Hình 8.12 Tế bào nhớ EEPROM dùng transistor MNOS

Nguyên lý căn bản của EEPROM

-



Cũng giống như EPROM dùng cấu trúc thả nổi. Nhờ thêm vào một lớp oxide SiO 2

và một lớp mỏng chất Nitrua Silic (Si 3N4) từ 40nm đến 650nm gần cực thoát của

tế bào MOSFET, khi áp điện cao (khoảng 20 - 25V trong 100ms) giữ cực G và D

với một lượng điện tích có thể len vào cổng nổi lưu trữ tại đó ngay cả khi ngưng

cung cấp điện tích khỏi cổng nổi và xóa ơ nhớ. Do cơ chế truyền điện tích này chỉ

đòi hỏi dòng điện rất thấp nên việc xóa và lập trình EEPROM có thể thực hiện

ngay trong mạch (khơng cần nguồn UV và máy lập trình PROM đặc biệt).



Ưu điểm của EEPROM

Có khả năng nạp từng từ riêng lẻ (khơng giống như EPROM phải nạp cả IC).

Xóa rất nhanh (10ms trên mạch ) so với 30 phút phơi ánh sáng UV.

Nạp rất nhanh (10ms so với 50ms của EPROM).

Đặc tính nạp - xóa trên mạch

EEPROM cần có nguồn 5V(Vcc) và 21V : lấy từ 5V qua bộ chuyển đổi DC-DC.

Mạch khống chế xung 10ns để tạo cho quá trình nạp và xóa.

 FLASH ROM

-



-



EPROM có tốc độ truy xuất nhanh (khoảng 120ns), mật độ tích hợp cao, giá thành



-



rẻ tuy nhiên để xóa và nạp lại phải dùng thiết bị đặc biệt và lấy ra khỏi mạch.

EEPROM cũng có tốc độ truy xuất nhanh, cho phép xóa và nạp lại ngay trong



-



mạch trên từng byte nhưng có mật độ tích hợp thấp và giá thành cao hơn EPROM.

Bộ nhớ FLASH ROM tận dụng được các ưu điểm của hai loại ROM nói trên,



-



nghĩa là có tốc độ truy xuất nhanh, có mật độ tích hợp cao nhưng giá thành thấp.

Hầu hết các FLASH ROM sử dụng cách xóa đồng thời cả khối dữ liệu nhưng rất



-



nhanh (hàng trăm ms so với 20 min của U.V. EPROM).

Những FLASH ROM thế hệ mới cho phép xóa từng sector (512 byte) thậm chí



-



từng vị trí nhớ mà khơng cần lấy IC ra khỏi mạch.

FLASH ROM có thời gian ghi khoảng 10μs/byte so với 100 μs đối với EPROM và



5ms đối vớ i EEPROM

3. Cấu tạo của RAM (Read Access Memory)

3.1 Khái niệm :

RAM là bộ nhớ truy xuất bất kỳ còn gọi là bộ nhớ đọc viết (RWM: read write

memory). Nghĩa là mọi địa chỉ nhớ đều cho phép dễ dàng truy cập như nhau. Trong máy

tính RAM được dùng như bộ nhớ tạm hay bộ nhớ nháp.Thơng tin trên RAM chỉ mang

tính tạm thời trong một thời gian nào đó và sẽ bị mất khi mất điện .

 Ưu điểm chính của RAM: đọc hay viết dữ liệu lưu trữ ở RAM bất cứ lúc nào.

 Nhược điểm của RAM: do RAM là một dạng bộ nhớ ‘‘bốc hơi’’ nên khi mất điện, dữ liệu

sẽ bị xóa do đó cần nguồn ni như pin dự phòng (back up batterry).

3.2 Cấu trúc và hoạt động của RAM :

 Tương tự như ROM, RAM bao gồm một số thanh ghi, mỗi thanh ghi lưu trữ một từ dữ

liệu và có địa chỉ khơng trùng lập. RAM thường có dung lượng 1K, 4K, 8K, 64K, 128K,

256K và 1024K với kích thước từ 1, 4 hay 8 bit (có thể mở rộng thêm).



Hình 8.6: Cấu trúc bên trong của RAM: 64 X 4

Hình 8.6 minh họa cấu trúc của đơn giản của một RAM lưu trữ 64 từ 4 bit (bộ nhớ

64x4). Số từ này có địa chỉ trong khoảng từ 0 đến 63 10. Để chọn 1 trong 64 địa chỉ để đọc

hay ghi, một mã địa chỉ nhị phân sẽ được đưa vào mạch giải mã. Vì 64=2 6 nên bộ giải mã

cần mã vào 6 bit từ A0 đến A5 và 4 ngỏ vào/ra dữ liệu từ O0 đến O3.





Hoạt động đọc (Read Operation) :

Để đọc nội dung ở thanh ghi được chọn thì đầu vào đọc/ghi (R/) phải là logic 1. Ngoài



ra đầu vào chip select phải ở mức logic 0. Sự kết hợp giữa R/= 1 và = 0 sẽ cho phép bộ

đệm đầu ra, sao cho nội dung của thanh ghi được chọn xuất hiện ở bốn đầu ra dữ liệu.

R/ = 1 cũng cấm bộ đệm đầu vào nên đầu vào dữ liệu không tác động đến bộ nhớ suốt

hoạt động đọc.





Hoạt động ghi (Write Operation) :



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

4 Các loại ROM đặc trưng:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×