memorias19830

MEMORIASIng. Julio Gonzalez Prado

Ing. Julio Gonzalez Prado

OBJETIVOS ESPECIFICOSIng. Julio Gonzalez PradoEl alumno al finalizar el capitulo tendr conocimientos esenciales de las memorias: Tipos, configuracin.El alumno podr realizar diseos de circuitos combinacionales y secuenciales usando memorias.


CONTENIDO Ing. Julio Gonzalez PradoDefinicin.Partes constitutivas de la memoria.Operaciones en las memorias.Clasificacin de las Memorias.Caractersticas de cada tipo.Estructura de la memoria.Implementacin de funciones con memorias.


UNIDAD DE MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoEs una coleccin de registros de almacenamiento conjuntamente con los circuitos asociados necesarios para transferir informacin hacia adentro hacia fuera de los registros.Los registros de almacenamiento en una unidad de memoria se denominan: REGISTROS DE MEMORIA


DIAGRAMA DE BLOQUES DE UN COMPUTADOR:Ing. Julio Gonzalez Prado


REGISTRO OPERACIONALIng. Julio Gonzalez PradoAcumula informacin binaria y adems tiene compuertas combinacionales capaces de realizar tareas de procesamiento de datos.


REGISTRO DE ALMACENAMENTOIng. Julio Gonzalez PradoSe usa para almacenamiento temporal de informacin binaria.Esta informacin no puede ser alterada cuando se transfiere hacia adentro hacia fuera del registro.


PROCESAMIENTO DE DATOSIng. Julio Gonzalez PradoREGISTROS DE ALMACENAMIENTOREGISTROS

OPERACIONALESDATOSRESULTADOS


LECTURA EN MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoEs el proceso por el cual se extrae informacin de la memoria. MEMORIAINFORMACION


ESCRITURAIng. Julio Gonzalez PradoEs el proceso por el cual se ingresa (o graba) informacin en la memoria.

MEMORIAINFORMACION


CLASIFICACION DE LAS MEMORIASIng. Julio Gonzalez Prado


MEMORIA PRINCIPALIng. Julio Gonzalez PradoMEMORIAS DE FERRITA (obsoletas).MEMORIAS INTEGRADASMemorias RAM(Random Access Memory).Memorias ROM(Read Only Memory)Memorias PROM(ROM Programable)Memorias EPROM.Memorias OTP(On Line Prom)Memorias EAROM


MEMORIA ROMIng. Julio Gonzalez PradoEs un dispositivo de memoria en el cual se almacena un conjunto fijo de informacin binaria.Consiste en n lneas de entrada y m lneas de salida.Cada combinacin de bits de las variables de entrada es una direccin.Cada combinacin de bits de las lneas de salida es una palabra.


TIPOS DE ROMIng. Julio Gonzalez PradoROM (Read Only Memory): Memoria de solo lectura. Vienen programadas de fabrica.PROM: Memoria ROM PROGRAMABLE. Pueden programarse por el usuario una sola vez.EPROM: Memoria PROM BORRABLE. Pueden borrarse y programarse varias veces.EAPROM: Memoria PROM ELECTRICAMENTE ALTERABLE.


CLASIFICACION DE MEMORIASIng. Julio Gonzalez PradoMemoria CachMemorias de MasaMemorias en Disco DuroMemorias en disqueteMemorias en disco ptico (CD ROM)Memorias en cinta.


CARACTERISTICAS DE LA MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoCAPACIDAD:Es la cantidad de informacin que puede almacenar una memoria. Su unidad en el BIT.MULTIPLOS:Byte: 8 bitsKilobyte (KB): 210 bytes = 1024 bytesMegabyte (MB): 220 bytes = 1,048,576 bytesGigabyte (GB): 230 bytes


MEMORIA DE ACCESO ALEATORIOIng. Julio Gonzalez PradoEs aquella a la cual se puede acceder a cualquier direccin en cualquier instante.EL TIEMPO DE ACCESO ES IGUAL PARA CUALQUIER DIRECCION.


MEMORIA DE ACCESO SECUENCIALIng. Julio Gonzalez PradoEs aquella en la cual el tiempo de acceso depende de la posicin en la cual se ubique la palabra.Por ejemplo: una unidad de cinta magntica.


CARACTERISTICAS DE LA MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoTIEMPO DE ACCESO: Es el tiempo transcurrido desde que se pide una informacin a la memoria hasta que sta se recibe.Ncleo de ferrita: 0.3 s - 1s.Cinta magnetica: 5 ms 1 s.Disco magnetico: 10 ms 50 ms.CD-ROM: 200 ms 400 ms.Memorias Integradas MOS: 2 ns 300 ns.Memorias Integradas bipolares: 0.5 ns 50 ns


CARACTERISTICAS DE LA MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoVOLATILIDAD: Es la propiedad que tiene la memoria de retener o no la informacin que posee cuando se le desconecta la alimentacin.Pueden ser: Memorias VoltilesMemorias no Voltiles.


MEMORIAS VOLATILESIng. Julio Gonzalez PradoSon aquellas cuyos componentes pierden la informacin almacenada cuando se corta el suministro de energa que las alimenta.


MEMORIA NO VOLATILIng. Julio Gonzalez PradoEs aquella que retiene la informacin almacenada aunque se haya cortado el suministro de energa.


CARACTERISTICAS DE LA MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoModo de acceso: Es el mtodo que la memoria emplea para acceder a una informacin almacenada en ella. Los mtodos mas utilizados son:Acceso aleatorio.Acceso secuencial.Acceso cclico.Acceso por pila (acceso LIFO)


ESTRUCTURA DE LA MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoPara fines didcticos, inicialmente vamos a considerar a la memoria como formada por un conjunto de registros (formados por flip flops D), todos de la misma cantidad de bits. Formando una estructura de tipo matriz.Cada registro se ubica por medio de una posicin (direccin) y forma lo que se llama una PALABRA.


ESTRUCTURAIng. Julio Gonzalez Prado DATOSDIRECCION 000001002003004 005 006007REG. 0REG. 1 REG.7


PALABRAIng. Julio Gonzalez PradoEs un conjunto de n bits que forman un registro donde se graban los datos.Este conjunto se mueve hacia adentro hacia fuera en conjunto (en paralelo)El contenido de la palabra se representa en datos hexadecimales.Los contenidos de las palabras en la memoria pueden repetirse.


DIRECCION DE MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoEs la ubicacin que tiene cada palabra dentro de la memoria.Se representa en nmeros hexadecimalesEl origen posicin inicial es 000HCada palabra tiene una direccin nicaLas direcciones no se repiten.


Ing. Julio Gonzalez PradoUna memoria se indica por medio del numero de palabras y el numero de bits por palabra que contiene.Ejm: Memoria de 1K x 8 Indica que es una memoria de 1K = 1024 palabras y8 bits por palabra


EJEMPLOSIng. Julio Gonzalez PradoMemoria de 2K x 4: 2 x 1024 palabras y 4 bits por palabra = 2048 palabras y 4 bits por palabra.Memoria de 16 K bytes : 16 x 1024 palabras y 8 bits por palabra.NOTA: En una memoria, el numero de palabras y el numero de bits por palabra no tienen ninguna relacin.


Ing. Julio Gonzalez PradoLos procesos de Lectura y Escritura deben iniciarse dando la Direccin de la palabra en la cual se aplica el proceso. Es Decir:LECTURA: Direccin de palabra Orden de LecturaESCRITURA: Direccin de palabra Orden de Escritura


Considerando el diagrama de bloques del sistema:UNIDAD DE MEMORIAN palabrasM bits / palabraREG. DEDIR. DEMEMORIA(M.A.R.)SEALESDE CONTROLREG. SEPARAD.DE MEM.(M.B.R.)ENTRADA DE DIRECCIONLECTURAESCRITURA ENTRADASALIDA


Ing. Julio Gonzalez PradoVemos que la comunicacin entre una Unidad de Memoria y el medio que la rodea se logra a travs de:Dos Seales de Control: Lectura, EscrituraDos Registros Externos: Registro de Direccin de Memoria (M.A.R.), Registro Separador de Memoria (M.B.R.)


SEALES DE CONTROLIng. Julio Gonzalez PradoEspecifican el sentido de la transferencia requerida:Una seal de Escritura especifica una funcin de transferencia entrante;Una seal de Lectura especifica una funcin de transferencia saliente.


REGISTRO DE DIRECCIONES DE MEMORIAIng. Julio Gonzalez Prado(Memory Address Register MAR)Especifica la palabra de memoria seleccionada.A cada palabra en la memoria se le asigna un numero comenzando desde 0 hasta el numero mximo de palabras disponible.Para comunicarse con una palabra, su direccin se transfiere al Registro de Direcciones.Un Registro de n bits puede especificar hasta 2n palabras de memoria.


REGISTRO SEPARADOR DE MEMORIAIng. Julio Gonzalez Prado(Memory Buffer Register MBR)Tambin se llama Registro de Informacin Registro de Almacenamiento.Es el registro que transfiere la informacin entre los registros de memoria y el ambiente externo.


Ing. Julio Gonzalez PradoCuando se recibe una SEAL DE CONTROL ESCRITURA, el control interno interpreta el contenido del Registro Separador como la configuracin de bits de la palabra que se va a almacenar en el Registro de Memoria.


Ing. Julio Gonzalez PradoCon una SEAL DE CONTROL DE LECTURA, el control interno enva la palabra del Registro de Memoria al Registro Separador.En cada caso, el contenido del Registro de Direcciones especifica el Registro de Memoria particular referenciado para la lectura escritura.


ARQUITECTURA DE MEMORIAIng. Julio Gonzalez PradoLa memoria esta organizada en N palabras, cada una con un ancho de M bits.Una palabra cada vez es seleccionada para lectura escritura usando la seal de seleccin.Se usa un decoder para convertir una direccin binaria codificada en una palabra simple activa de la lnea de seleccin.


Ing. Julio Gonzalez PradoPALABRA 0 PALABRA 1 PALABRA 2 PALABRA 3 PALABRA 2N - 2PALABRA 2N - 1DECODER DEDIRECC.A0A1A(N-1)


IMPLEMENTACION DE FUNCIONES CON MEMORIASIng. Julio Gonzalez PradoCada salida de una PROM produce la suma de todos los trminos mnimos de n variables de entrada.Al programar la memoria se rompen los enlaces correspondientes a los trminos mnimos que no se incluyen en la funcin.Entonces cada salida de la PROM puede representar la funcin booleana de una de las variables de salida de un circuito combinacional.


EJEMPLOIng. Julio Gonzalez PradoRepresentar con memorias las funcionesF1(A1,A0) = (1,2,3)F2(A1,A0) = (0,2)Tabla de verdad:A1A0F1F2 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0


IMPLEMENTACION DE CIRCUITOS COMBINACIONALESIng. Julio Gonzalez PradoLa implementacin de circuitos combinacionales usando memorias consiste en programar una memoria de modo que cumpla con la tabla de verdad de la funcin que representa al circuito combinacional.


Ing. Julio Gonzalez PradoEsto se logra adecuando la tabla de verdad de la funcin a la configuracin de la memoria:La combinaciones binarias de las variables de entrada generan el numero de palabras de la memoria, o sea el numero de direcciones.La tabla de verdad de la funcin corresponden a los datos a escribir en la memoria.Lo que se representa aqu es la TABLA DE VERDAD de la funcin y no la FUNCION SIMPLIFICADA.Direcciones y datos son HEXADECIMALES


Para el ejemplo anterior:Ing. Julio Gonzalez PradoEl programa de la memoria ser:DIRECCDATOS 0H 1H 1H 2H 2H 3H 3H 2H


Ing. Julio Gonzalez PradoEn este caso, la memoria a utilizar ser:4 palabras y 2 bits por palabra.Como son 4 palabras podremos usar un decodificador de 2 a 4 para decodificar las direcciones.


Ejemplo 2: Dar el programa para implementar en una memoria un sumador completo.Ing. Julio Gonzalez Prado

Tabla de verdad:XYZCS 0000000101010010111010001101101101011111


Solucin: El programa serIng. Julio Gonzalez PradoDIRECCDATOXYZCS0H 00000 0H 1H00101 1H2H01001 1H3H01110 2H4H10001 1H5H10110 2H6H11010 2H7H11111 3H


Ing. Julio Gonzalez PradoSe usar una memoria de:8 palabras y 2 bits por palabra.El bit menos significativo corresponde a la funcin S.El bit mas significativo corresponde a la funcin C.


Ejemplo 3: Dar el programa para la PROM para un circuito que ingrese un numero de 3 bits y genere el cuadrado del numero ingresado.Ing. Julio Gonzalez PradoTabla de verdad ENTSALIDAS DECIMALA2 A1 A0 B5 B4 B3 B2 B1 B0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 4 0 1 1 0 0 1 0 0 1 9 1 0 0 0 1 0 0 0 0 16 1 0 1 0 1 1 0 0 1 25 1 1 0 1 0 0 1 0 0 36 1 1 1 1 1 0 0 0 1 49


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