Memorias ROM (Read Only Memory)

Memorias
Docente: Ing. Víctor Cárdenas Schweiger
2016
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¿Qué es una memoria RAM?
• Es la memoria donde se almacenan los datos (programas) con los que
se están trabajando en ese momento.
• Es un dispositivo electrónico que se encarga de almacenar datos e
instrucciones de manera temporal, de ahí el término de memoria de
tipo volátil ya que pierde los datos almacenados una vez des
energizado el equipo; pero a cambio tiene una muy alta velocidad
para realizar la transmisión de la información.
Memoria Estática (SRAM)
Es la forma mas antigua y simple de memoria semiconductora
temporal. La celda o unidad básica de almacenamiento de datos de una
SRAM es el FLIP-FLOP.
Víctor Cárdenas Schweiger - Microprocesadores
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Memoria Dinámica (DRAM)
Esta utiliza una tecnología completamente diferente a la RAM estática,
para llevar a cabo el almacenamiento de datos. En una RAM dinámica
la unidad básica de memoria es un condensador. Cada celda DRAM
almacena un bit (1 o 0) como un paquete de carga a través de un
transistor MOS.
Víctor Cárdenas Schweiger - Microprocesadores
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OPERACIÓN ESCRITURA SIMPLIFICADA
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OPERACIÓN DE LECTURA SIMPLIFICADA
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32-Word x 8-Bit Static RAM
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ESQUEMA DE UNA MEMORIA RAM
Las entradas de control C y R/W permiten inhibir la memoria y leer o escribir (Read-Write) respectivamente.
Su funcionamiento es el siguiente:
•
Situar en los terminales de DIRECCION la combinación adecuada a la célula de memoria a operar.
•
En el caso de lectura, poner el terminal R/W a "0", y por último permitir el funcionamiento de la memoria, es
decir, validar el proceso con C="1". En la salida de datos obtendremos la información almacenada en la dirección de
memoria correspondiente.
•
En el caso de escritura, además de la dirección adecuada es preciso situar en los terminales de "entrada de
datos", el dato a almacenar o escribir. Ahora el terminal R/W deberá ponerse a "1". Por último, validar la operación con
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C="1", la información a la entrada de datos quedará registrada en la dirección de memoria indicada.
PARAMETROS FUNDAMENTALES DE LAS MEMORIAS
Son los dispositivos de almacenamiento de datos e instrucciones en los sistemas digitales.
•Tiempo de acceso: tA tiempo que tarda una palabra en ser leída o escrita desde que se direccionar. La velocidad de acceso
bA es la inversa del tiempo y se mide en palabras por segundo
•Modo de acceso:
–Aleatorio (RAM, Random Access Memory) Se accede a las posiciones de memoria en cualquier orden. El tiempo de
acceso es independiente de la posición.
–Serie. Se accede a las posiciones en secuencia y el tiempo depende de la posición de la cabeza de lectura.
•Alterabilidad (Posibilidad de alterar el contenido de la misma )
–Memorias ROM (Read Only Memory)
Memorias de "solo lectura"
Almacenamiento permanente de datos y programas
Tipos:
ROM, PROM, EPROM, EEPROM.
–Memorias RWM (Read-Write Memory)
Memorias de lectura y escritura
Almacenamiento no permanente de programas y datos
Memorias SRAM, DRAM, FLASH
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CLASIFICACIÓN
- Memorias ROM (Read Only Memory): El contenido se establece en el proceso de fabricación.
- Memorias PROM (Programable ROM): Son memorias ROM programables en un equipo especializado. El
contenido es inalterable desde el momento de la programación.
- Memorias RPROM (Reprogramable ROM): Es posible reprogramarlas borrando el contenido previamente.
Según la forma de realizar el borrado, se contempla una subclasificación adicional:
- Memorias EPROM (Erasable PROM): La grabación se realiza en equipos especiales. El borrado se
realiza mediante la exposición del integrado a radiación ultravioleta.
- Memorias EEPROM o E2PROM (Electrically EPROM): Programables y borrables eléctricamente. Esto
las dota de una gran versatilidad, puesto que tanto la programación, modificación y borrado puede realizarse
ON LINE. Presentan la ventaja de ser borrables byte a byte.
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CAPACIDAD DE UNA MEMORIA RAM.
.
Nº de palabras: 2n
Organización 2n x m bits
Bits por palabra: m
Ejemplo: n=11, m=8
Organización 211 x 8=2k x 8
Capacidad 16 Kbits= 16384 bits
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Esquema de una memoria

Memoria de 4x8 (4 palabras de 8 bits)
Celda de 1 bit
B
U
S
D
I
R
E
C
C
I
O
N
Palabra de 8 bits
ENABLE
LECTURA
ESCRITURA
B U S
D A T O S
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RAM estática 2114 Tiene una estructura de 1024 palabras de 4 bits
Cada uno de los cuatro bits dato es bidirecional, con lógica tri-estado para permitir su desconexión virtual del
bus de datos.
Las líneas de control son dos: CS y WE
Esta segunda línea es equivalente a R/W; si WE = 0 la operación efectuada será de escritura; y si WE = 1 será
de lectura.
Sus características más sobresalientes son:
Organización 1024 X 4 bits - Tecnología NMOS - Alimentación 5 V
Disipación típica 300 mW
E/S datos Bidireccional y tri-estado - Encapsulado DIL 18 patillas.Vemos que para direccionar 1024 posiciones
necesitamos 10 patillas puesto que 210=1.024
Para los datos, como son palabras de 4 bits necesitaremos 4 patillas
Para indicar Lectura o Escritura (R/W) necesitamos 1 patilla
Para seleccionar el integrado CS (Chip Select) 1 patilla
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Circuito para comprobar el funcionamiento de una RAM
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Address
A3..A0
data
A9..A0
4
D3..D0
4
4
D3..D0
A9..A4
A3
A2
A1
A0
6
RAM 2114
7490
__
CS
CP
CLK
control
___
WE
D3
D2
D1
D0
__
CS
___
WE
M3
M2
M1
M0
Demostrar la escritura de la palabra 1100 en la localización de memoria 0000. El procedimiento es:
a)Contador: 0000 CS = 1 WE = 1
b)establecer: M3 = 1; M2 = 1; M1 = 0; M0 = 0
c) CS = 0
d) WE = 0
e) WE = 1
En esta condición los LEDS del bus de datos deben indicar la información 1100 el cual es el contenido de la
localización 0000.
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Diseño de memorias
• Si se desea una memoria de palabras de n bits y se parte de circuitos con
ancho de palabra de t bits, se necesitarán n/t circuitos para alcanzar el
ancho de palabra deseado. El valor típico de t es 1, 4, 8 o 16.
• Si la capacidad pretendida es r palabras y se emplean circuitos de z
palabras, se necesitarán r/z filas de circuitos para lograr dicha capacidad.
Ejemplos de diseño
• Memoria deseada 128K palabras.
• Palabra de 16 bits.
• Circuitos de memoria de 64Kx1.
• Solución:
• Se necesitan 16/1 = 16 circuitos por fila para formar el ancho de
palabra deseado.
• Se necesitan 128/64 = 2 filas de circuitos.
Otro ejemplo
• Memoria deseada 32 Kpalabras.
• Palabra de 8 bits.
• Circuitos de memoria de 8Kx8.
• Solución:
• Se necesitan 8/8 = 1 circuito por fila para formar el ancho de
palabra deseado.
• Se necesitan 32/8=4 filas de circuitos.
Conexionado (I)
• Bus de datos, bus de dirección, CS, OE y W/R.
• Triestado, se puede conectar sin problema entre sí distintas salidas a un
mismo punto eléctrico siempre que no se activen dos o más a la vez.
• Los pines del bus de datos de los circuitos se conectan directamente al bus
de datos.
• De esta manera, pueden compartir el bus de datos varios dispositivos
simultáneamente
Conexionado (II)
• Para aumentar la longitud de palabra, se usan tantos circuitos como sean
necesarios y la asociación de todas las líneas supone una palabra de
tamaño mayor.
• Para direccionar en el conjunto, se selecciona la fila de circuitos que
contiene la palabra de interés.
• Si los buses no son bidireccionales, se separa la parte de entrada de la
parte de salida, pero se siguen aplicando las ideas anteriores.
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Memoria de 32Mx32 a partir de módulos de 4Mx8
• Para pasar de palabras de 8 a 32 bits se necesitan 4 módulos, con lo que
se tendrán 4Mx32.
• Dicha fila de 4 módulos deberá repetirse otras 7 veces más para completar
los 32M.
• Para direccionar cada una de las 8 filas de 4 módulos se utiliza un DEC 3x8,
cuyas salidas se conectan con las entradas CS de los módulos de cada fila y
en cuya entrada (la del decodificador) se introducen los 3 bits más
significativos de los 25 necesarios. Los restantes 22 bits se colocan en
paralelo en TODOS los módulos de 4Mx8.
Víctor Cárdenas Schweiger - Microprocesadores
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