MEMORIAS Las memorias son circuitos integrados de almacenamiento masivo de datos en forma temporal o permanente.Los pines se hayan en ambos lados de la cápsula, formando dos líneas o hileras de pines (DIP) y generalmente se fabrican con capacidades de orden de Kilobytes o Megabytes múltiplos de 8, por ejemplo 8k, 16k, 32k, 64k, 128k, o 8M, 16M, 32M, etc En la figura se observa un esquema descriptivo de los pines que generalmente se encuentran en una memoria. A continuación se da una explicación de cada uno de estos pines: A0...An (Bus de direcciones): Estos pines son las entradas para seleccionar la posición de memoria a escribir o leer y su cantidad define la capacidad de palabras que puede almacenar, dada por la expresión 2n, donde n es el número de pines. D0...Di (Bus de Datos): Corresponde a los pines de entrada y salida de datos. En el mercado se consiguen generalmente buses de 1, 4, 8 y 16 bits y lo más usual es encontrar chips tengan 8 entradas de datos. CS (Chip Select): Este pin se utiliza para seleccionar el chip de memoria que se desea acceder. Esto en el caso del usar dos o más memorias similares. OE (Output Enable): Utilizado para habilitar la salida de datos. Cuando se encuentra en estado activo las salidas tiene alta impedancia o actúan como entradas. R/W" (Read/Write"): Entrada utilizada en las memorias RAM para seleccionar la operación de lectura o escritura VCC y GND (Alimentación): Corresponden a los pines de alimentación del circuito integrado. Algunas tienen disponible tres pines para este propósito, pero por lo general son dos y el valor de la tensión de alimentación depende de la tecnología de fabricación del circuito. PROF: CANO GONZÁLES,P 5TO Pág 1 Memorias magnéticas Las memorias magnéticas usan diferentes patrones de magnetización sobre una superficie cubierta con una capa magnetizada para almacenar información. Las memorias magnéticas son no volátiles. Se llega a la información usando uno o más cabezales de lectura/escritura. Como el cabezal de lectura/escritura solo cubre una parte de la superficie, el almacenamiento magnético es de acceso secuencial y debe buscar, dar vueltas o las dos cosas. En computadoras modernas, la superficie magnética será de alguno de estos tipos: En las primeras computadoras, el almacenamiento magnético se usaba también como memoria principal en forma de memoria de tambor, memoria de núcleo, memoria en hilera de núcleo, memoria película delgada, memoria de Twistor o memoria burbuja. Además, a diferencia de hoy, las cintas magnéticas se solían usar como memoria secundaria. Memorias de disco óptico Las memorias en disco óptico almacenan información usando agujeros minúsculos grabados con un láser en la superficie de un disco circular. La información se lee iluminando la superficie con un diodo láser y observando la reflexión. Los discos ópticos son no volátil y de acceso secuencial. Los siguientes formatos son de uso común: * CD, CD-ROM, DVD: Memorias de simplemente solo lectura, usada para distribución masiva de información digital (música, vídeo, programas informáticos). * CD-R, DVD-R, DVD+R: Memorias de escritura única usada como memoria terciaria y fuera de línea. * CD-RW, DVD-RW, DVD+RW, DVD-RAM: Memoria de escritura lenta y lectura rápida usada como memoria terciaria y fuera de línea. * Blu-ray: Formato de disco óptico pensado para almacenar vídeo de alta calidad y datos. Para su desarrollo se creó la BDA, en la que se encuentran, entre otros, Sony o Phillips. * HD DVD Se han propuesto los siguientes formatos: * HVD * Discos cambio de fase Dual Memorias de discos magneto-ópticos Las Memorias de disco magneto óptico son un disco de memoria óptica donde la información se almacena en el estado magnético de una superficie ferromagnética. La información se lee ópticamente y se escribe combinando métodos magnéticos y ópticos. Las memorias de discos magneto ópticos son de tipo no volátil, de acceso secuencial, de escritura lenta y lectura rápida. Se usa como memoria terciaria y fuera de línea. CLASIFICACIÓN DE LAS MEMORIAS SEMICONDUCTORAS. Los principales tipos de memorias semiconductoras son: Memorias RAM (Random-Access Memory): memoria de acceso aleatorio; permiten seleccionar en cualquier posición de la memoria y sobre esa posición escribir un dato o bien leer el dato que se haya almacenado en esa posición. Para acceder a cualquiera de las posiciones se necesita el mismo tiempo. Memorias ROM (Read-Only Memory): memoria de solo lectura; son memorias que solo admiten operaciones de lectura. Mantienen la información almacenada en ellas de forma permanente, es decir: los datos no se pierden al desconectar la alimentación del chip. Las memorias ROM son también de acceso aleatorio al igual que las RAM; la diferencia entre ellas consiste en que las memorias RAM admiten operaciones de lectura y escritura, mientras que las ROM solamente admiten operaciones de lectura. PROF: CANO GONZÁLES,P 5TO Pág 2 En cuanto al acceso de datos las memoriassemiconductoras se clasifican en: Acceso aleatorio: todas las posiciones de la memoria son accesibles en el mismo tiempo, en cualquier orden y realizando las mismas operaciones. Acceso secuencial: las posiciones de la memoria solo son accesibles en un orden preestablecido. Por ejemplo: en la memoria LIFO ("Last In - First Out") el último dato escrito en la memoria será siempre el primero en ser leido. Dentro de las memorias de Acceso aleatorio existen dos grandes grupos: De lectura y escritura: son las definidas anteriormente como memorias RAM. De solo lectura: son las definidas anteriormente como memorias ROM. Entre las memorias de acceso aleatorio de lectura/escritura (genericamente memorias RAM) se distinguen: SRAM (Static RAM): memoria RAM estática es la que mantiene la información almacenada indefinidamente, mientras no se desconecte de la alimentación. Cada bit se almacena en un biestable. DRAM (Dinamic RAM): memoria RAM dinámica es aquella que utiliza condensadores para almacenar la información, y por lo tanto pierde los datos almacenados si no se recargan periódicamente los bits almacenados, mediante una operación especial que se llama refresco de la memoria. FLASH: son un tipo especial de memorias SRAM que además mantienen la información incluso si se desconectan de la alimentación. Utilizan una batería incluida en el propio chip para mantener la información que almacenan. PREGUNTAS: Indica si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones: - Una memoria SRAM pierde la información almacenada si no se refresca. a. Verdadero b. Falso - Una memoria FLASH es una memoria de acceso aleatorio. a. Verdadero b. Falso - Una memoria DRAM es una memoria de acceso secuencial. a. Verdadero b. Falso - Las memorias FLASH pierden la información al desconectarlas de la alimentación. a. Verdadero b. Falso Las memorias de acceso aleatorio de solo lectura (genericamente memorias ROM) se clasifican en: ROM: memoria ROM o ROM de máscara, son aquellas en las que la información que almacenan se graba en el proceso de fabricación y no se puede modificar de ninguna manera. PROM (Programable ROM): memoria ROM programable en la que el usuario puede grabar la información que desee mediante un dispositivo especial (grabador de memorias) una sola vez, una vez grabada no se podrá modificar. EPROM (Erasable PROM): memoria PROM borrable; es un tipo especial de memorias PROM que permite borrar la información almacenada exponiendo la memoria a luz ultravioleta; una vez borrada la información se puede grabar nuevos datos. Son dispositivos que tienen una ventana de cuarzo transparente sobre la que debe incidir la luz ultravioleta para borrar la información. PROF: CANO GONZÁLES,P 5TO Pág 3 EEPROM (Electrically Erasable PROM): memoria PROM borrable electricamente; es un tipo especial de memoria PROM en la que se puede borrar la información por medio de señales eléctricas. Una vez borrada se puede volver a grabar nuevos datos. Entre las memorias de acceso secuencial se distingue: Memorias FIFO (First In - First Out): consiste en un conjunto de registros de desplazamiento en los que el primer dato guardado es el primer dato leido. Memorias LIFO (Last In - First Out): son dispositivos en los que el último dato almacenado es el primer dato leido. Memorias CCD (Charge-Coupled Device, dispositivo de carga acoplada): son dispositivos formados por una gran cantidad de condensadores semiconductores denominados canales. La información se introduce en serie por el canal, y se desplaza a lo largo del canal a una velocidad fijada por una señal de reloj. Se utilizan en las cámaras de video digitales. En el resto de la lección nos centraremos en el estudio de las memorias semiconductoras de acceso aleatorio (tanto RAM como ROM) por ser las más utilizadas en los sistemas digitales. EJERCICIO: Consultando el libro "Fundamentos de Sistemas Digitales" de T. L. Floyd, capítulo 12, explica que se entiende por "pila" y "pila RAM". EJERCICIO: Relaciona cada tipo de memoria semiconductora con la aplicación para las que son más adecuadas: APLICACIONES MEMORIAS 1 Camaras digitales SRAM 2 Guardar datos de configuración de un sistema que no se deben perder nunca y se modificarán muy pocas veces. DRAM 3 Guardar datos de configuración de un sistema que no se deben perder nunca y se modifican frecuentemente. FLASH 4 Pila de un microprocesador ROM 5 Memoria RAM en un sistema que no puede refrescar la memoria PROM 6 Memoria RAM en un sistema que dispone de un circuito de refresco de memoria EPROM 7 Comunicar dos sistemas con distinta velocidad EEPROM Realizar pruebas con memoria ROM en el desarrollo de prototipos. 8 FIFO 9 Guardar la información de un traductor electrónico español-ingles LIFO 10 Guardar una información única para cada equipo que se produce en una serie CCD PROF: CANO GONZÁLES,P 5TO Pág 4