Chương 2: Bộ xử lý logic và số học ALU Các lệnh logic và số học 8 bit của Z80 được thực hiện trong ALU, ALU trao đổi với thanh ghi qua Bus dữ liệu bên trong. Các loại hàm mà ALU thực hiện bao gồm: ADD: lệnh cộng. SUBTRACT: lệnh trừ. LOGICAL AND: Lệnh AND thực hiện phép AND. LOGICAL OR: Lệnh OR thực hiện phép logic OR. LOGICAL EXCLUSIVE OR ( Lệnh XOR): thực hiện phép logic XOR. COMPARE: Phép so sánh. LEFT OR RIGHT SHIFTS OR ROTATOR: Lệnh quay vòng và dòch. INCREMENT: Lệnh tăng 1. DECREMENT: Lệnh giảm 1. SET BIT: Lệnh thiết lập bit trạng thái. RESET BIT: Lệnh đặt lại bit trạng thái. TEST BIT: Lệnh kiểm tra bit. I.4.4. Sơ đồ chân CPU Z80. Hình 1.2: Sơ đồ chân và sơ đồ logic CPU-Z80 I.5. Bộ nhớ bán dẫn. I.5.1.Bộ nhớ - Các bộ nhớ thông dụng. Bộ nhớ là nơi lưu trữ dữ liệu để microprocessor xử lý.Các bộ nhớ của Microprocessor là các IC, các IC nhớ này có thể đọc dữ liệu ra, ghi dữ liệu vào hoặc chỉ đọc dữ liệu ra. I.5.2.Hoạt động tổng quát của một bộ nhớ.  Nhận đòa chỉ để lựa chọn đúng ô nhớ cần truy xuất.  Nhận tín hiệu điều khiển để thực hiện việc truy xuất có nghóa là nhận dữ liệu vào hay gởi dữ liệu ra.  Nhận dữ liệu để lưu trữ vào ô nhớ khi thực hiện chức năng ghi.  Gởi dữ liệu ra khi thực hiện chức năng đọc.  Kiểm tra tín hiệu cho phép để biết bộ nhớ này có được phép truy xuất hay không. I.5.3.Phân loại bộ nhớ. Thông thường bộ nhớ có thể được phân thành hai loại tổng quát là: * ROM(read only memory): bộ nhớ chỉ đọc * RAM(random access memory): bộ nhớ truy suất ngẫu nhiên a>ROM. Đây là loại bộ nhớ không thay đổi thì các dữ liệu được lưu trữ trong ROM không bò mất đi hay hư hỏng khi bò mất nguồn điện. ROM cũng có nhiều dạng khác nhau người ta phân chúng thành 3 loại tiêu biểu : + MASKABLE ROM (ROM mặt nạ): Đây là loại ROM do nhà sản xuất nạp sẳn chương trình, khi đã nạp chương trình thì các bit trong ROM này không thay đổi được nữa. + PROGRAMMABLE ROM (PROM): Loại ROM này người sử dụng có thể nạp chương trình bằng một thiết bò gọi là thiết bò đốt PROM. Khi đã nạp chương trình thì các bit dữ liệu trong PROM không thể thay đổi được. + ERASABLE PROGRAMMABLE ROM (EPROM): Đây là loại ROM mà người sử dụng có thể nạp chương trình và các chương trình đó có thể xoá hay thay đổi được bằng một thiết bò chuyên dùng. b> RAM (RANDOM ACCESS MEMORY). RAM là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên có nghóa là bất kỳ ô nhớ nào cũng dễ dàng truy xuất như những ô nhớ khác. RAM được dùng trong máy vi tính để lưu trữ tạm thời chương trình và dữ liệu, nội dung các ô nhớ trong RAM thay đổi liên tục khi Microprocessor thực hiện chương trình. Điều này đòi hỏi chu kỳ đọc, ghi phải nhanh để RAM không làm giảm tốc độ hoạt động của hệ thống. Khuyết điểm của RAM là dữ liệu lưu trữ trong RAM sẽ mất đi khi máy tính mất điện, điều này có thể được cải thiện bằng cách dùng nguồn pin. Bộ nhớ RAM được chia làm hai loại SRAM và DRAM. + STATIC RAM(SRAM): Đây là loại RAM lưu trữ dữ liệu mãi mãi nếu nguồn nuôi không bò mất đi. SRAM thực chất là hàng flip flop, trong đó mỗi flip flop là một phần tử nhớ đại diện cho 1 bit. + DYNAMIC RAM (DRAM) : Đây là loại RAM luôn được làm tươi. Cấu trúc cơ sở của 1 tế bào nhớ của DRAM là một tụ điện giữa cực chắn và cực nền của một Transistor. Dưới tác dụng của dòng rỉ, điện thế trong tụ bò giảm dần vì vậy phải luôn nạp điện cho mỗi tụ với chu kỳ nạp là 2ns. Việc nạp điện cho tụ như vậy gọi là quá trình làm tươi DRAM. Quá trình làm tươi DRAM bao gồm việc đọc dữ liệu ra khỏi ô nhớ rồi viết trở lại. Trong thời gian làm tươi thì không được truy xuất ô nhớ nào đó. c> Sơ đồ chân và sơ đồ logic EPROM 2764 Hình 1.3: Sơ đồ chân và sơ đồ logic EPROM 2764 Bảng trạng thái làm việc của EPROM 2764. MODE CE\ OE \ PGM \ V PP V CC OUTPU T Read V IL V IL V IH V C C V CC D OUT Stand by V IH X X V C C V CC High Z Program V IL X V IL V PP V CC D IN Program Verify V IL V IL V IH V PP V CC D OUT Program Inhibit V IH X X V PP V CC High Z I.5.4. Khảo sát họ SRAM. a> Cấu trúc của SRAM. SRAM được chế tạo theo kỹ thuật MOST. Dữ liệu trong SRAM sẽ tồn tại nếu không ngắt nguồn nuôi RAM. Dung lượng SRAM cũng phụ thuộc vào số đường đòa chỉ. Tương tự như bộ nhớ ROM, bộ nhớ RAM cũng có một số thanh ghi, mỗi thanh ghi lưu trữ một từ dữ liệu duy nhất và có một đòa chỉ duy nhất. Hình 1.4: Cấu trúc bên trong của RAM b> Sơ đồ chân và sơ đồ logic SRAM 6264 Hình 1.5: Sơ đồ chân và sơ đồ logic RAM 6264 Bảng sau cho ta các chế độ hoạt động, căn bản của RAM 6264 phụ thuộc vào trạng thái của các chân điều khiển. MODE WR\ CS\ CS OE\ OUTPU T Not Select X H X X High Z Not Select X X L X High Z Output Disable H L H H High Z Read H L H L Dout Write L L H H Din I.6.Khảo sát các ic ngoại vi và ứng dụng. I.6.1.Khảo sát khảo sát vi mạch giao tiếp 8255A. . xuất có nghóa là nhận dữ liệu vào hay gởi dữ liệu ra.  Nhận dữ liệu để lưu trữ vào ô nhớ khi thực hiện chức năng ghi.  Gởi dữ liệu ra khi thực hiện chức. Microprocessor là các IC, các IC nhớ này có thể đọc dữ liệu ra, ghi dữ liệu vào hoặc chỉ đọc dữ liệu ra. I.5 .2. Hoạt động tổng quát của một bộ nhớ.  Nhận đòa