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Memorias

  1. 1. 02/05/2012 MEMORIAS SISTEMAS DIGITALES CARRERA DE ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES INTRODUCCIÓNLosL avances en lla t tecnología d LSI y VLSI h hecho l í de han h hposible obtener grandes números de flip-flops en un solo flip-chip, configurados en varios formatos de matriz dememoria. Estas memorias bipolares y semiconductorasMOS son los dispositivos de memoria más rápidosdisponibles y su costo ha disminuido de manera constantea medida que mejora la tecnología LSI. 1
  2. 2. 02/05/2012 INTRODUCCIÓNLas memorias semiconductoras se usan comola memoria principal de una computadora. TERMINOLOGÍA (1)CELDA DE MEMORIA: Un dispositivo o un circuito MEMORIA:eléctrico usado para almacenar un solo bit (O o 1). Ej: Ej:de una celda de memoria incluyen un flip-flop. flip-flop.PALABRA DE MEMORIA. Un grupo de bits (celdas) en MEMORIA.una memoria que representa instrucción o datos dealgún tipo. Los tamaños de palabra en las computadoras tipo.modernas varían de 4 a 64 bits. bits.BYTE:BYTE: Grupo de 8 bits. bits.CAPACIDAD:CAPACIDAD: Una forma de especificar cuántos bits se ppueden almacenar en un dispositivo de memoriaespecífico, o sistema de memoria completo. Ej: 4096 completo. Ej:palabras de 20 bits = 81920 bits o 4096 X 20 es decirnúmero de palabras X tamaño de la palabra. palabra. 2
  3. 3. 02/05/2012 TERMINOLOGÍA (2)El número de palabras en una memoria a menudoes un múltiplo de 1024, esto es 1K2K = 2 X 1024 = 2048 palabras y si cada palabra tiene 8bits su capacidad en bits sería: 2048 X 8 = 16384 bits.DIRECCIÓN: Un número que identifica la ubicaciónde una palabra en la memoria. Cada palabraalmacenada tiene una dirección única.OPERACIÓN DE LECTURA: La operación mediante lacual la palabra binaria almacenada en unaubicación específica de memoria (dirección) se detecta ytransfiere a otro dispositivo. La operación de lectura amenudo se llama operación de búsqueda. TERMINOLOGÍA (3)OPERACIÓN DE ESCRITURA: La operación por mediode la cual se coloca una nueva palabra en una ubicación pparticular de la memoria. Se denomina tambiénoperación de almacenamiento.TIEMPO DE ACCESO: Es la cantidad de tiempo que serequiere para llevar a cabo una operación de lectura.MEMORIA VOLÁTIL: Es aquella que requiere laaplicación de potencia eléctrica para almacenarinformación. Si se interrumpe la energía eléctrica seperderá toda la información almacenada en la memoria.Las memorias semiconductoras son volátiles. 3
  4. 4. 02/05/2012 TERMINOLOGÍA (4)MEMORIA DE ACCESO ALEATORIO (RAM): Es aquella cuyotiempo de acceso (lectura o escritura) es el mismo para cualquierdirección en memoria.MEMORIA DE ACCESO SECUENCIAL (SAM): Es un tipo dememoria en el cual el tiempo de acceso no es constante, sino quevaría dependiendo de la ubicación de dirección.MEMORIA DE LECTURA-ESCR1TURA (RWM). Es cualquier LECTURA-memoria en la que se puede leer o escribir con la mismafacilidad.MEMORIA DE SOLO LECTURA (ROM): Memoria en la cual sepuede escribir una sola vez y esta operación por lo general selleva a cabo en la: fabrica del dispositivo.Toda memoria ROM no es volátil y almacenará datos enausencia de energía eléctrica TERMINOLOGÍA (5)DISPOSITIVOS DE MEMORIA ESTÁTICA: ESTÁTICA:Dispositivos de memoria semiconductora en los cuales los datosalmacenados permanecerán así de manera permanente, siempre ycuando se aplique energía eléctrica, sin necesidad de reescribirperiódicamente l d iódi los datos en l memoria. la memoria. iDISPOSITIVOS DE MEMORIA DINÁMICA: DINÁMICA:Dispositivos de memoria semiconductora en los cuales los datosalmacenados no quedarán almacenados de manera permanente,aun cuando se aplique energía eléctrica, a menos que los datos sereescriban de manera periódica en la memoria. memoria.MEMORIA PRINCIPAL: T bié se l d PRINCIPAL: También le denomina memoria d i i detrabajo de la computadora. Es la memoria de mayor velocidad de la computadora.computadora y siempre es una memoria semiconductora. semiconductora.MEMORIA AUXILIAR: AUXILIAR: Denominada de almacenamientomasivo.masivo. Su velocidad es menor que la de la memoria principal ysiempre es no volátil. Ej. Discos magnéticos volátil. Ej. 4
  5. 5. 02/05/2012 OPERACIÓN GENERAL DE LA MEMORIA (1) Ciertos principios básicos de operación son los mismos para todo p tipo de memoria Cada sistema de memoria requiere distintos tipos de líneas de entrada y salida para realizar las siguientes funciones:1.-1.- Seleccionar la dirección en memoria a la que se tiene acceso para una operación de lectura o escritura.2.-2.- Seleccionar una operación de lectura o escritura para su ejecución.3.-3.- Suministrar los datos de entrada que se almacenarán en la memoria durante una operación de escritura.4.-4.- Habilitar (o deshabilitar) la memoria de modo que responda (o no) a las entradas de dirección y al comando de lectura escritura OPERACIÓN GENERAL DE LA MEMORIA (2) 5
  6. 6. 02/05/2012 CONEXIONES ENTRE LA CPU Y LA MEMORIA (1) CONEXIONES ENTRE LA CPU Y LA MEMORIA (2)BUS DE DIRECCIONES. Es un bus unidireccional que transportalas salidas de direcciones binarias de la CPU a los circuitosintegrados de memoria para seleccionar una ubicación de memoria.BUS DE DATOS. Este es un bus bidireccional que transporta datosentre la CPU y los circuitos integrados de memoria.BUS DE CONTROL. Este bus transporta señales de control (comola ñ ll señal R/W d l CPU a l circuitos d memoria. de la los i it de i 6
  7. 7. 02/05/2012 MEMORIAS DE SOLO LECTURAEs un tipo de memoria semiconductora que estádiseñada para retener datos que son permanentes o queno cambiarán f bi á frecuentemente. t tEl proceso de ingresar datos se llama programación oquemado de la ROM.En algunas memorias ROM sus datos no se puedencambiar una vez que han sido p g q programados; en otras se ;pueden borrar y reprogramar con la frecuencia que sedesee.Las ROM no son volátiles, por lo tanto la información nose pierde cuando se desconecte la energía eléctrica.Ej: ROM BIOS. DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA MEMORIA ROM 7
  8. 8. 02/05/2012 ARQUITECTURA DE LA ROM TIPOS DE MEMORIAS ROMPROM (Programmable ROM): ROM que puede ROM):ser programada por el usuario por una sola vez.EPROM (Erasable PROM): PROM que puede PROM):ser reprogramada por el usuario. Para borrarlase utiliza luz ultravioleta (UV-EPROM). (UV-EEPROM (Electrically EPROM, FlashMemory):Memory): EPROM que puede ser reprogramadasolo por medios eléctricos. 8
  9. 9. 02/05/2012 UV- UV-EPROM. SERIE 27XXEstas memorias sonproducidas por muchosfabricantes, tales como :Intel, Fujitsu, Motorola,AMD, Microchip EPROM 2764 9
  10. 10. 02/05/2012 EPROMS (1)Un EPROM cuando está completamente"limpia" las celdas contienen puros unos. unos.Una EPROM es programada mediante unprogramador en forma automática. automática.Una EPROM limpia se puede programar enmenos de un minuto una vez que los datosdeseados hayan sido ingresados, transferidos odescargados en el programador EPROM EPROMS (2)La EPROMs tienen varias desventajas importantes quehan sido superadas por las EEPROMEstas desventajas son:1.-1.- Se les debe remover de su circuitos para borrarlas yreprogramarlas.2.-2.- La Operación de borrado actúa para todo el chip, noexiste una forma de seleccionar solo ciertas direccionespara su borrado.3.-3.- El proceso de borrado y reprogramación por locomún puede tomar 20 minutos. 10
  11. 11. 02/05/2012EEPROM (PROM ELÉCTRICAMENTE BORRABLE)Aparecieron como una mejora de las EPROM.Tiene la capacidad de borrado eléctrico, para lo cualrequiere de corrientes muy bajas, por lo tanto el borradoy la programación de una EEPROM se puede hacer enel circuito ( sin utilizar una fuente de luz UV ni unaunidad de programación PROM especial).Otra ventaja de la EEPROM respecto a la EPROM es suhabilidad para borrar y reescribir bytes individualeseléctricamente en la matriz de memoria EEPROM 2864 11
  12. 12. 02/05/2012 28F256A CMOS RAM SEMICONDUCTORAMemoria de acceso aleatorio lo que significaque cualquier ubicación de dirección dememoria es t accesible como otra. i tan ibl tRAM es una memoria semiconductora delectura y escritura (RWM) en oposición a laROM.La memoria RAM se usa en computadoras parael almacenamiento temporal de programas ydatos. Esto requiere tiempos rápidos de losciclos de lectura y escritura de la RAM.Su desventaja es que es volátil. 12
  13. 13. 02/05/2012 ARQUITECTURA DE LA RAM TIPOS DE RAM (1)RAM ESTÁTICA (SRAM) Almacena datossiempre y cuando se aplique energía al chip.chip.Las celdas de memoria RAM estática enesencia son flip-flops que permanecerán en un flip-estado específico (almacenan un bit)indefinidamente, con la condición de que no seinterrumpa la energía en el circuito. circuito.RAM DINÁMICA (DRAM) Memoria RAM que ( ) qguarda la información en forma de acumulaciónde cargas (condensadores). A causa de las (condensadores).pérdidas debe ser "refrescada". "refrescada". 13
  14. 14. 02/05/2012 TIPOS DE RAM (2)RAM DINÁMICA SINCRÓNICA (SDRAM) essincrónica y por tanto más rápida que la DRAM.Esta memoria se sincroniza con el procesador,es decir, el procesador sabe exactamentecuando va a tener su petición lista para poderrecogerla y cuando puede hacer otra peticiónsin tener que esperar a que la memoria estéliblibre.Esto evita que el procesador esté pendiente dela memoria y desperdicie ciclos de reloj. TIPOS DE RAM (3)MEMORIA DDR - SDRAM. Un nuevo tipo de memoria,d di ñ di ti t a l SDRAM teóricamente ofrecede diseño distinto la SDRAM; t ó i t fmayor rendimiento.Aquí se aplica el concepto DDR( Doble Data Rate) a lamemoria SDRAM, el cual consiste en enviar los datosdos veces por cada ciclo de reloj, una vez en cadaextremo de la señal (El ascendente y el descendente);en lugar de enviar datos solo en la parte ascendente dela señal como es el caso de la SDRAM, esto duplica lavelocidad de la memoria sin incrementar la frecuenciadel reloj. 14
  15. 15. 02/05/2012RAM EN CIRCUITOS INTEGRADOS 15

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