CIRCUITOS DIGITALES ALUMNOS:
Stalin Caza
TEMA Diseñar el circuito interno de una memoria RAM, con una capacidad de 24 bits de almacenamiento.
RESUMEN Con el desarrollo de este informe daremos respuesta r espuesta a la pregunta “¿De que está compuesta internamente una memoria RAM?”, la misma que es utilizada en circuitos
internos de computadores, contará con circuitos secuenciales, secuenciales, compuertas lógicas, multiplexores y el elemento más importante que nos permite almacenas datos, las celdas básicas y flip flop. flop.
OBJETIVOS Mediante el uso de compuertas lógicas, circuitos combinacionales y secuenciales resolver el problema plateado. Comprender de una mejor manera, cual es el funcionamiento interno de una memoria RAM. Entender cuál es la manera en que esta memoria permite el almacenamiento de datos de una manera ordenada o aleatoria, además de su funcionamiento bidireccional de entrada y salida de datos.
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Memoria RAM de 24 bits
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA Desarrollar la simulación del funcionamiento de interno de una memoria RAM en el programa “PROTEUS”, utilizando todo lo repasado de manera teórica en clase, permitiendo el ingreso de 3 bits que se almacenaran en 8 localidades distintas, y permitiéndonos seleccionar las opciones de escritura, lectura y habilitación de salida de datos.
DIAGRAMA DEL PROBLEMA
Ingreso y salida de datos almacenados en la memoria
Dirección en la memoria
Condiciones de escritura, lectura y habilitar memoria.
MARCO TEÓRICO MEMORIA RAM RAM son las siglas de “random access memory”, un tipo de memoria de ordenador a la que se puede acceder aleatoriamente; es decir, se puede acceder a cualquier byte de memoria sin acceder a los bytes precedentes. La memoria RAM es el tipo de memoria más común en ordenadores y otros dispositivos como impresoras. La memoria RAM dinámica necesita actualizarse miles de veces por segundo, mientras que la memoria RAM estática no necesita actualizarse, por lo que es más rápida, aunque también más cara. Ambos tipos de memoria RAM son volátiles, es decir, que pierden su contenido cuando se apaga el equipo. Circuitos Digitales
Memoria RAM de 24 bits
Una memoria RAM esta constituida internamente por multiplexores que permiten dar la dirección en la cual se almacenara el bit, además de celdas básicas las cuales permiten el funcionamiento principal de la memoria que es almacenar datos, además de compuertas lógicas y elementos tri-estados que permiten la salida y entrada de datos por medio de la misma ruta.
MULTIPLEXORES Los multiplexores son circuitos combinacionales con varias entradas y una única salida de datos, están dotados de entradas de control capaces de seleccionar una, y sólo una, de las entradas de datos para permitir su transmisión desde la entrada seleccionada hacia dicha salida.
DEMULTIPLEXORES El demultiplexor (DEMUX) invierte la operación del multiplexor, el DEMUX tiene una sola entrada de datos que en la salida puede ser distribuida a cualquier canal. El DEMUX también se denomina decodificador y a veces distribuidor de datos.
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Memoria RAM de 24 bits
FUNCIONAMIENTO El circuito iniciara con los valores del bus de dirección con todos sus valores en (L), es decir un cero lógico, los valores de selección estarán en (H), un uno lógico, además las entradas de datos estarán todas en (L).
Luego de encender el circuito se seguirán los siguientes pasos para su correcto funcionamiento:
ALMACENAMIENTO DE DATOS (WR) En este proceso el circuito nos permite ingresar datos a las distintas direcciones de la memoria RAM. Para lo cual seguiremos los siguientes pasos: 1. Seleccionamos el numero a ingresar en binario natural, esta parte se encuentra debajo del rotulo “INGRESO Y SALIDA DE DATOS”.
2. Luego activamos la opción de ESCRITURA en nivel bajo (0), para comenzar guardar los datos dentro de la memoria, teniendo en cuenta de mantener desactivados LECTURA y HABILITAR SALIDA. SELECCIÓN DE ESTADOS (H)/ (L)
1
INGRESO DE DATOS HACIA FLIP FLOPS
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Memoria RAM de 24 bits
INGRESO DE DATOS HACIA TODA LA COLUMNA
ACTIVACION DESDE EL DECODIFICADOR PARA TODA LA LOCALIDAD
ACTIVACION DESDE LA SELECCIÓN DE MODOS PARA TODA LA LOCALIDAD
2
ACTIVAR MODO ESCRITURA (0) Y DESACTIVAR LAS DEMAS (1)
La salida desde las compuertas lógicas permite activar el tri-estado en la parte de ingreso y salida de datos para de esta manera evitar problemas. 3. Por último se ingresa la dirección de memoria en la que se desea almacenar el dato, la cual pasara a un multiplexor, el que nos permitirá elegir el flip-flop que guardara el bit que ingresemos. 3 Selección de dirección en la memoria
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Estas salidas activan las localidades de memoria, y sus respectivos flip flops
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SALIDA DE DATOS (OE) Esta opción nos permitirá visualizar lo antes ingresado en el los flip-flops, mediante leds colocados en la entrada y salida de datos, el cual se encenderá si el dato guardado es un uno lógico (H), caso contrario se mantiene apagado (L), el proceso para realizar de manera correcta esta visualización son los siguientes: 1. En selección del modo, activamos (L) la opción OE y SALIDA, además de desactivar (H) WR, lo cual nos permitirá que la ruta bidireccional no presente conflictos.
Señal de WR Desactivado (L)
SEÑAL HACIA LOS DEMAS TRI-ESTADOS
La ruta bidireccional que sirve para ingresar datos y luego visualizarlos funciona gracias a elementos TRI-ESTADOS que se activan de acuerdo al modo seleccionado y la habilitación de salida de datos como se muestra en el grafico, los cuales cuando están activados (L) funcionan como circuito cerrado caso contario como circuito abierto permitiendo el paso ya sea como entrada o salida del voltaje y corriente. 2. Seleccionar la dirección de la memoria de la cual se requiere visualizar el dato guardado y este se mostrara mediante la activación de leds, dando a entender que un uno lógico encenderá el led y caso contrario continuara apagado.
Visualización del dato guardad en la memoria mediante leds
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Dato guardado en la dirección de memoria
Memoria RAM de 24 bits
TABLA DE VERDAD Selección del modo de operación de la RAM
WR
OE
CS
ENT
SALI
CK
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
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1
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MAPAS K 0
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Memoria RAM de 24 bits
CONCLUSIONES Con el uso de toda los elemento estudiados de manera teórica en el curso se pudo crear una memoria RAM de 24 bits, utilizando como medio de almacenamiento un flip flop tipo D, y compuertas lógicas para la selección del modo lectura/escritura, además gracias a las compuertas tri-estad se pudo hacer que la entrada y salida de datos viajen por la misma ruta. Mediante el desarrollo del circuito se logro comprender la funcionalidad de una memoria RAM, la cual es de acceso aleatorio tanto para guardar datos como para visualizaros sin la necesidad de revisar las localidades anteriores, además de que es volátil, lo cual nos indica que si se le retira la fuente de alimentación, los datos almacenados en esta se borraran. La complejidad que se denotaba por la bidireccionalidad de los datos a ingresar se pudo solucionar gracias a los tri-estados, que permitieron tener un circuito cerrado en ciertas partes esenciales del circuito.
RECOMENDACIONES Establecer los estados de activación y desactivación de todas las entradas mediante switchs para no tener confusiones al momento de armar el circuito. Conocer el funcionamiento del flip flop que guarda el bit ingresado para no tener complicaciones al momento de simular el circuito. Utilizar resistencias junto con los leds, ya que la falta de estas puede hacer que el circuito funcione de manera errónea.
BIBLIOGRAFIA http://es.wikipedia.org http://plantasmadres.blogspot.com/ www.masadelante.com
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Memoria RAM de 24 bits
INDICE
TEMA
Pag.01
RESUMEN
Pag.01
OBJETIVOS
Pag.01
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Pag.02
DIAGRAMA DEL PROBLEMA
Pag.02
MARCO TEÓRICO
Pag.02
CIRCUITO COMPLETO (ANEXO)
FUNCIONAMIENTO
Pag.04
ALMACENAMIENTO DE DATOS (WR)
Pag.04
SALIDA DE DATOS (OE)
Pag.06
TABLAS DE VERDAD
Pag.07
MAPAS K
Pag.07
CONCLUSIONES
Pag.08
RECOMENDACIONES
Pag.08
BIBLIOGRAFIA
Pag.08
Circuitos Digitales
Memoria RAM de 24 bits
