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Introducción a las
Microcomputadoras
Toda memoria contiene 5 elementos
escenciales:
• Unidad de Memoria.
• Unidad de Control.
• Unidad Aritmética – Lógica.
• Unidad de Entrada.
• Unidad de Salida.
Conceptos Básicos
• Memoria Principal: En ella se guardan las instrucciones y datos sobre los que el CPU trabaja. Es la memoria más rápida del sistema de compúto y en general, esta formada por dispositivos de memoria de semiconductor.
• Memoria Secundaria: Este tipo de memoria se conoce como memoria auxiliar. Almacena grandes cantidades de información externa a la memoria interna de la computadora. En general es más lenta que la memoria interna y siempre es no volátil.
Terminología Empleada
en Memorias
• Celdas de Memoria : Dispositivo o circuito eléctrico que se
usa para alamacenar un solo bit (0 ó 1).
• Palabra de Memoria: Grupo de celdas de memoria que
representan instrucciones o datos de algún tipo.Algunos palabras de memoria
son:
– BYTE. Palabra de 8 bits.
– NIBBLE. Palabra de 4 bits.
– WORD. Palabra de 16 bits.
• Capacidad de Memoria: Forma de especificar, el número
de bits que puede almacenar una memoria o bien un sistema de memoria
completo.
Capacidad = #Palabras X #Bits de cada Palabra.
•Dirección : Número que identifica la localidad de una
palabra de memoria.
11110000110
10100010101
Palabra 4100
Palabra 3011
Palabra 2010
Palabra 1001
Palabra 0000
PalabraDirecciones
Tipos de Memorias
de Semiconductor
Memorias Volatiles (RAM)
Dinámicas
Estáticas
Memorias No Volatiles (ROM)
PROM (Program Read Only Memory)
EPROM (Erasable PROM)
EEPROM (Electric Erasable PROM)
Memorias Vólatiles
• Definición : Tipo de memoria que requiere la aplicación de
energía eléctrica a fin de almacenar la información. Si se retira la energía eléctrica, toda la información almacenada se perderá.
• RAM(Random Access Memory): Memoria en la
cual la localización física real de una palabra em la memoria no tiene efecto sobre el tiempo que tarda en leer o escribir en esa localidad. El tiempo de acceso es el mismo para cualquier localidad de memoria.
• Memoria Dinámica: Dispositivos de memoria de
semiconductor en los cuales los datos almacenados no se quedarán permanentemente guardados, aun con energía aplicada, a menos que los datos se reescriban en forma periódica en la memoria. Esta operación se conoce como REFRESCO.
• Memoria Estática: Dispositivos de memoria de semiconductor
en los cuales los datos alamacenados se quedarán permanentemente guardados, mientras se aplique energía eléctrica, sin necesidad de escribir períodicamente los datos en la memoria.
Memoria Estática
En este caso se utiliza un circuito FLIP- FLOP formado por
Un par de transistores regularmente MOSFETS de doble
gatillo utilizados por su bajo consumo de energía electrica.
Teniendo en cuenta que actualmente el almacenamiento
temporal ha crecido en forma acelerada. Este tipo de
memorias se consideran lentas en comparación a las
memorias Dinámicas, pero su tamaño es mucho mas
pequeño que la que presenta una memoria dinámica.
Memorias Dinámicas
En este caso, las memorias dinámicas son una de las más rapidas que se pueden encontrar, son ideales para el almacenamiento temporal en un PC.
Generalmente las memorias RAM Dinámicas también conocidas com DRAMs contienen un bus de direcciones de forma distinta a la de una RAM estática o SRAM, lo que las hace mejores para ciertas aplicaciones. Una celda de memoria dinámica esta formada por un circuitoseguidor con un FLIP – FLOP el cual tiene un circuito RC que es el que da la característica de la señal de REFRESCO que se menciono en la diapositiva anterior.
Memorias No Volátiles
• Definición: Estos tipos de memoria solo requieren de energía
eléctrica para tener acceso a la información que tienen alamacenada o
grabada previamente. Al quitar la energía eléctrica la información se
mantiene dentro de la memoria.
• ROM (READ ONLY MEMORY). : Son previamente grabadas
para después ser únicamente extraida su información existen diferentes tipos
de nomenclaturas que identifican el tipo de grabación utilizada y si pueden
ser borradas las memorias y como.
– PROM ( Program Read Only Memory). : También conocidas como
OTPPROM o ROMS de programación única. A diferencia de las ROM
de mascarilla estas memorias estan listas para ser programadas por el
usuario esto quiere decir que las mascarillas se encuentran conectadas
por fusibles que se quemaran para crear un cero 0 para quemar el
fusible se requieren de 12.5v hasta 21.5v de acuerdo a las
caracteristicas del fabricante.
Memorias De Solo Lectura
(ROM)– EPROM ( Electric Program Read Only Memory): En esta
memoria el usuario puede programar y borrar al dispositivo cuantas veces como lo desee mientras lo permita la memoria. ( Es decir hasta que el fabricante indique que cantidad de veces soporta de grabación.)
En esta memoria se utilizan transistores MOSFET que tienen compuerta de SILICIO con ninguna conexión eléctrica ( COMPUERTA FLOTANTE). El cero lógico se crea al inyectar alta energía en la compuerta y como no hay trayectoria de salida en el transitor este queda “ENCENDIDO” de manera permanente.
Para el proceso de borrado la EPROM se expone a LUZ ULTRAVIOLETA. La luz o foto corriente choca contra el sustrato de silicio que es foto sensible y produce que el transistor se apague. Este proceso permite que la la memoria se borre.
Memorias De Solo Lectura
(ROM)• EEPROM (Electric Erasable Program Read Only Memory). : La
EEPROM se inventó en 1980 como una mejora a la EPROM. La
EEPROM aprovecha la misma estructura de compuerta flotante que
la EPROM. Agrega la característica de borrado eléctrico através de la
adición de una delgada región de oxido, arriba del DRENADOR del
MOSFET esto provoca que con el mismo voltaje de programación
pueda ser borrada la memoria.
El borrado es para una sola localidad deseada, además no se re
escribe la todalidad de las localidades de la memoria. El acceso a la
información de estas memorias son por lo regular lento en referencia
a una memoria RAM.
Circuito de Memoria
General
Circuito
de
Memoria
Bus de
Direcciones
Bus de Datos
Bus de
Control*
Vcc
* Nota : No en todos los casos el bus de control es de
entrada o salida en algunos casos es bidireccional.
Arreglos de Memoria
• Expansion de la capacidad. El número de palabras
en un sistema de memoria se aumenta multiplexando la salida de dos ó más dispositivos de memoria. Los circuitos de memoria tiene carácterísticas que facilitan esto.
• Expansion de Palabra. La longitud de palabra se incrementa colocando la salida de dos o más circuitos de memoria en paralelo.