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Electrónica Industrial, 4º ETSII
®«Roberto Sarmiento» 1
1ULPGC Electrónica Industrial - 4º ETSII
7.6. Memorias RAM
7.6.1.Introducción a las memorias7.6.2. Memorias ROM [ Wakerly 10.1 pág. 833]
7.6.2.1. Estructura interna [ Wakerly 10.1.2 pág. 837]
7.6.2.2. Tipos comerciales de ROM [ Wakerly 10.1.4 pág. 841]
7.6.2.3. Temporización y entradas de control [ Wakerly 10.1.5 pág. 845]
7.6.3. Tipos de memoria [ Wakerly 10.2 pág. 854]7.6.4. RAM Estática
7.6.4.1.Entradas y salidas de la RAM estática [ Wakerly 10.3.1 pág. 854]7.6.4.2.Estructura interna de la RAM estática [ Wakerly 10.3.2 pág. 856]7.6.4.3.Temporización de la RAM estática [ Wakerly 10.3.3 pág. 858]
7.6.5. RAM Dinámica 7.6.5.1.Estructura interna de la RAM dinámica [ Wakerly 10.4.1 pág. 866]7.6.5.2.Temporización de la RAM dinámica [ Wakerly 10.4.2 pág. 868]7.6.5.3.DRAM síncronas [ Wakerly 10.4.3 pág. 871]
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7.6.1. Introducción a las memorias
• Organización básica de las memorias
• Concepto de capacidad• Concepto de bit, byte y word (palabra)
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7.6.1. Introducción a las memorias
• Operación de lectura en memoria
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7.6.1. Introducción a las memorias
• Operación de escritura en memoria
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7.6.2. Memorias ROM • Almacenamiento de programas
– “Boot” en PCs y todo el programa en sistemas empotrados
• La ROM es un circuito combinacional– Puede desarrollar cualquier función
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• Circuito lógico
7.6.2. Memorias ROM
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PDP-11 boot ROM(64 palabras, 1024 diodos)
7.6.2.1. Estructura interna
000 001010011100101110111
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• Decodificación en dos dimensiones
7.6.2.1. Estructura interna
000XXXX001XXXX010XXXX011XXXX100XXXX101XXXX110XXXX111XXXX
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• Posible composición de una ROM de 32Kx8
7.6.2.1. Estructura interna
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• Actualmente las ROM usan transistores MOS• 256K bytes, 1M byte, o mayor
7.6.2.1. Estructura interna
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7.6.2.2. Tipos comerciales de ROM
• Operación de lectura en una memoria flash
EPROMS y EEPROMs
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7.6.2.2. Tipos comerciales de ROM
• ROMs programablesy borrables
• Usan transistoresMOS de puertaflotante
EPROMS y EEPROMs
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7.6.2.2. Tipos comerciales de ROM
• Programación y desprogramación de la memoria flash
EPROMS y EEPROMs
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7.6.2.2. Tipos comerciales de ROM
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• Programación: se aplica una mayor tensión para almacenar un uno en la puerta flotante– Por ejemplo, VPP = 12 V– En los chips más recientes hay circuitería específica para hacer esto
• Borrado:– Byte-byte– Todo el chip (“flash”)– Un bloque (típicamente 32K - 66K bytes) a un tiempo
• La programación y el borrado son más lentas que la lectura (milisegundos frente a decenas de nanosegundos)
7.6.2.2. Tipos comerciales de ROM
Programación de las EPROMS
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7.6.2.2. Tipos comerciales de ROM
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• Señales de control y de entrada/salida de las ROM
7.6.2.2. Temporización y entradas de control
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• Temporización– Tiempo de acceso de dirección, tAA
– Tiempo de acceso de selección de chip, tACS
– Tiempo de habilitación de salida, tOE
– Tiempo de deshabilitación de salida, tOZ
– Tiempo de retención de salida, tOH
7.6.2.2. Temporización y entradas de control
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7.6.3. Tipos de memoria
• RAM = “Random Access Memory”• Volatilidad
– La mayorías de las RAM pierden el contenido al quitar la tensión
– NVRAM = RAM + batería– EEPROM: ROM eléctricamente reprogramables
• SRAM (RAM Estática)– El comportamiento de la memoria es como el de los latches o
flip-flops
• DRAM (Memoria Dinámica)– El contenido se almacena durante unos pocos milisegundos– Necesitan “refrescarse” mediante lecturas y escrituras repetidas
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
Entradas y salidas
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
• Los bits de memoria se comportan con latches no como flip-flops– Número de transistores por celda reducido.
• Implicaciones para las operaciones de escritura:– La dirección debe estar estable antes de escribir el
dato– El dato debe estar estable antes del fin de la
escritura
Comportamiento funcional
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
Estructura interna
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
• Líneas de control de la SRAM– Chip select– Output enable– Write enable
Estructura interna
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
• Similar a la de una memoria ROMTemporización: Lectura
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
• La dirección debe estar estable antes y después de introducir el write-enable
• El Dato es almacenado en el flanco de bajada de (WE & CS).
Temporización: Escritura
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
RAM estática estándar
28-pin DIPs
32-pin DIPs
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7.6.4. RAM Estática (SRAM)
• Se usan los mismos pines para lectura y escritura– Muy común en chips de alta densidad– La memorias se conectan con microprocesadores con buses
bidireccionales
RAM estática estándar Pines bidireccionales para entradas y salidas
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7.6.5. RAM Dinámica
• Las SRAMs normalmente usan 6 transistores porcada bit que almacenan.
• Las DRAMs solamente usan un transistor por bit:• Se almacena un 1/0 cuando la capacidad esta
cargada/descargada
Celda de memoria
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7.6.5. RAM Dinámica
• Se precarga la línea de bit (bit line) to VDD/2.• Se pone la línea de palabra (word line) a HIGH.• Se detecta cuando en la línea de bit fluye la corriente hacia dentro
o hacia fuera de la célula• Nota: ¡la lectura destruye el contenido de la celda de memoria!• Se debe reescribir el contenido después de la lectura
Operación de lectura
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7.6.5. RAM Dinámica
• Se pone la línea de palabra (word line) a HIGH.• Se pone la línea de bit (bit line) a LOW o HIGH según queramos
escribir un 0 o un 1• Se vuelve la línea de palabra a LOW• Nota: ¡la carga almacenada en el condensador cuando se
almacena un 1 se pierde paulatinamente!
Operación de escritura
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7.6.5. RAM Dinámica
• DRAM típica requieren que la carga del condensadorse refresque entre los 4 y los 64 ms
• En la condición de “suspensión” los portátiles requierenla corriente para refrescar la memoria DRAM
Pérdida de la carga
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7.6.5. RAM Dinámica
Estructura interna de una DRAM de 64Kx1
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7.6.5. RAM Dinámica
• Row Address Strobe, Column Address Strobe– n address bits are provided in two steps using n/2 pins,
referenced to the falling edges of RAS_L and CAS_L– Traditional method of DRAM operation for 20 years.– Now being supplanted by synchronous, clocked interfaces in
SDRAM (synchronous DRAM).
Temporización: Lectura
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Temporización: Refresco
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Temporización: Escritura
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