memorias RAM

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EET N o 1 de Vicente López

Instrumentos y Herramientas Digitales II

Prof. io!indi  

MEMORIAS ¿Qué es una memoria? Es un dispositivo que sirve para almacenar información. ¿Para qué se emplea? Para almacenar programas y datos. ¿Qué es una palabra? Es un grupo de bits a los que se accede de manera simultánea. ¿Qué es una dirección? Es la posición de identificación de una palabra en memoria. ¿Qué es la longitud de palabra ? Es la cantidad de bits que puede almacenar cada posición. Bits de bus de datos  longitud de palabra ¿Qué es la capacidad? Es la cantidad de información que puede almacenar una memoria. !a unidad básica de información es el "it# pero "it# pero como en la práctica es muy peque"a# empleamos las siguientes unidades$ Byte &iloByte +egaByte /igaByte

% bits '() by  bytes ') '  by  bytes 0) '  by  bytes

()'* bytes (.)*%.,- bytes (.)-0.-*(.%'* bytes

/eneralmente la capacidad de una memoria se e1presa as2$

Capacidad = Nº de posiciones x longitud l ongitud de palabra E3emplos$ %& 1 * $ indica que tiene %(4' posiciones de * bits c5u '& 1 % $ indica que tiene ')*% posiciones de % bits c5u

¿Qué relación 6ay entre el n7mero de bits del bus de direcciones y la cantidad de posiciones de memoria que puede direccionar? Posiciones de memoria  ' bits de direcciones   despe3ando$ Bits de direcciones  log 8posiciones de memoria9 5 log ' ¿Qué es la velocidad de acceso? Es la rapide: con que puede ser le2da o escrita una memoria. ;e mide por el tiempo que se necesita en dic6as operaciones 8para las memorias integradas están en el orden de los nanosegundos
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¿Qué es la densidad de integración? Es el n7mero de componentes electrónicos por unidad de superficie en un >.. @na memoria de elevada densidad de integración tiene gran capacidad en muy poco espacio.

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CLASIICACI!N "E LAS MEMORIAS E1isten varias formas de clasificar a las memorias$ Por el $cceso •

•

Acceso Aleatorio$ el tiempo de acceso a una dirección es independiente de su posición f2sica. ;e especifica la dirección y se accede al contenido 8todas las memorias integradas son de acceso aleatorio9. Acceso Secuencial$ para acceder a una posición se debe pasar por todas las que le preceden f2sicamente 8memorias de cinta9.

Por las %peraciones •

de Lectura#Escritura$ las operaciones de lectura y de escritura son rápidas y 6abituales en el

•

funcionamiento del sistema. de Sólo LecturaA la información es le2da de manera rápida pero la escritura es más lenta y no es 6abitual en el funcionamiento del sistema.

Por lo Permanente de la información No vol$tiles$ la información se retiene aunque se interrumpa la alimentación del circuito. %ol$tiles$ se pierde la información sin tensión de alimentación. • •

Por la Tecnolog&a de 'emiconductores &ipolares$ 6ec6as con transistores bipolares# también llamadas !. MOS$ 6ec6as con transistores +C;DE • •



'INES "E (N C)I' "E MEMORIA RAM

Entradas de "irección ($)  *$n +, ;on unidireccionales. ndican la posición de memoria a acceder.

E#S de "atos (D)  *Dm +, ;on bidireccionales 8entrada en escritura y salida en lectura9. !levan un "uffer "idireccional triestado para permanecer en alta impedancia 8FG9 si el c6ip no es seleccionado.

Selección de Lectura#Escritura (-/+ Selección de C*ip (0'+$ Hesactiva el estado de FG de los terminales para que el c6ip esté 6abilitado.

Ali+entación$ 2ipolares %'

Positi!o I>> IHH

' terminales$ asa /JH I;;

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Me+orias RAM 8Random Access Memory o +emoria de Kcceso Kleatorio9 (so, Al+acenan datos -ue ca+bian con .recuencia >aracter2sticas$  volátiles  de lectura y escritura ienen una estructura matricial$  m !2neas de Hirecciones 8Ki9  'm posiciones n !2neas de Hatos 8Hi9  datos de n bits  iene las siguientes l2neas de control$ 5>E 8>6ip Enable9$ 6abilitación de c6ip 5CE 8Cutput Enable9$ 6abilitación de las salidas 5LE 8Lrite Enable9$ 6abilitación de escritura Por el bus de direcciones llega el código binario de la dirección donde se quiere leer o escribir. El decodificador de direcciones tiene como misión seleccionar la posición de memoria correspondiente a dic6o código. !a información entrará 8operación de escritura9 o saldrá 8operación de lectura9 por el bus de datos.

!a MK+ es el tipo más com7n de memoria en las computadoras y en otros dispositivos como impresoras. Fay dos tipos básicos$ ;MK+ y HMK+.

SRAM 8Static RAM o MK+ estática9 !as celdas de almacenamiento están formadas por flipflops. ;on de alta velocidad$ tienen tiempos de acceso del orden de () a 0) ns. Es muy usada como memoria cac6é en las computadoras.

"RAM 8"ynamic RAM o MK+ dinámica9 !as celdas de almacenamiento están formadas por un capacitor y un transistor. >omo los capacitores se descargan# esta memoria necesita ser constantemente refrescada 8re energi:ada9 o perder2a su contenido. Para ello precisa de circuitos de refresco. !os tiempos de acceso están por encima de 0) n;. Es la más com7n. /eneralmente se utili:a como memoria principal# en encapsulados H++. 0omparación con la '-$, tiene mayor densidad# consume menos potencia pero es más lenta.

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Me+orias ROM 8Read Only Memory o +emoria de ;ólo !ectura9 (so, Al+acenan progra+as / datos per+anentes o -ue no ca+bian con .recuencia >aracter2sticas$  no volátiles  de sólo lectura

ipos$

ROM de +$scara$ ;e graba durante el proceso de fabricación y no puede modificarse ni borrarse su contenido. !a mayor2a de las P> contienen una peque"a cantidad de MC+ 8algunos &Bytes9 que almacena programas cr2ticos como aquellos que permiten arrancar la máquina 8BC; >+C;9. Kdemás# las MC+ son usadas de forma generali:ada en calculadoras y dispositivos periféricos tales como impresoras láser# cuyas NfontsN están almacenadas en MC+.

'ROM 8'rogrammable ROM o MC+ Programable9 Puede programarse una sola ve:. @na ve: que esto se reali:a# los datos no se pueden modificar ni borrar. El fabricante suministra el c6ip en estado virgen. Para grabarlo se necesita un dispositivo llamado  programador de P-% .

E'ROM 8Erasable 'ROM o PMC+ Borrable9 Puede ser borrada e1poniéndola a rayos ultravioleta. @na ve: que 6a sido borrada# puede reprogramarse# utili:ando un  programador de EP-% . 8ienen una Oventana en el encapsulado para permitir el borrado9.

O0' 8One 0ime 'rogrammable o programables una ve:9 ;on EPMC+ sin Oventana# no se pueden borrar. Kl fabricante le salen más baratas. ienen un uso similar a la PMC+.

EE'ROM 8Electrically Erasable 'ROM o PMC+ Borrable Eléctricamente9 ;on reprogramables y borrables eléctricamente. Permiten un.

LAS) $ ;imilares a las EEPMC+# pero son más veloces# tienen mayor densidad y menor consumo# pero soportan menos ciclos de escritura 5 borrado. Jo permite borrado selectivo por posiciones. @tili:adas en pen drives# cámaras digitales# móviles# etc.  Kl ser la EEPMC+ y la Dlas6 grabables eléctricamente# pueden ser escritas y borradas en la misma plaqueta de aplicación# sin sacarlas del :ócalo.

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 O'ERACI!N "E LEC0(RA "E (NA MEMORIA



;e indica la dirección 8posición a leer9 en el bus de direcciones



;e activa la memoria poniendo 0'  )



;e indica operación de lectura poniendo -/   (



!a memoria entrega el dato por el bus de datos



;e desactivan las se"ales anteriores para poder reali:ar una nueva operación

0ie+po de Lectura (t -0  +$ iempo necesario para establecer las se"ales a la entrada del c6ip# obtener el dato# y desactivar las se"ales.

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O'ERACI!N "E ESCRI0(RA "E (NA MEMORIA 

;e manda la dirección 8posición a escribir9 al bus de direcciones



;e activa la memoria poniendo 0'  )



;e indica operación de escritura poniendo -/  )



!a >P@ pone el dato a escribir en el bus de datos



!a escritura se produce cuando 0' y -/ están simultáneamente a nivel ba3o. >uando se desactiva 0' o - L finali:a la captura del dato.



;e desactiva el resto de se"ales dando por terminada la operación

 Kl igual que en el ciclo de lectura# se deben cumplir unas tempori:aciones entre las variaciones de las se"ales para que la operación se realice correctamente.

0ie+po de Escritura (t /0  +$ iempo necesario para establecer las se"ales a la entrada del c6ip# escribir el dato# y desactivar las se"ales.

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E1ERCICIOS2 (. ¿>uántos bits son % Bytes? '. ¿>uántos Bytes son ,(' bits? 0. ¿>uántos +B son 0 /B? *. ¿>uántos &B son ' /B? ,. ¿>uántos /B son *)4 +B? . ¿>uántos bits puede almacenar una memoria de '&1(? -. ¿>uántos Bytes puede almacenar una memoria de *&1%? %. ¿>uántas posiciones de memoria puedo direccionar si tengo ... ?

4.

%.(.

(( bits de bus de direcciones

%.'.

(' bits de bus de direcciones.

%.0.

(0 bits de bus de direcciones

;i aumenta en un bit el bus de direcciones ¿en cuánto se incrementa la cantidad de posiciones de memoria que puedo mane3ar?

(). Heterminar# para los siguientes casos$ 4.(.

%&1(

4.'.

*&1%

4.0.

'&1*

4.*.

(&1(* a9 >antidad de posiciones de memoria. b9 !ongitud de palabra. c9

Jo de l2neas del bus de direcciones.

d9 Jo de l2neas del bus de datos.