Nombres: Oliver Rodríguez Johnny Ordoñez

Operación General de la Memoria

Independientemente de su construcción, todas las memorias requieren varios tipos diferentes de líneas de entrada y salida para desempeñar las funciones siguientes:

1.- Seleccionar la dirección de la memoria que este siendo accesada para una operación de lectura o escritura.

2.- Seleccionar una operación de lectura o bien de escritura para ser efectuada.

3.- Proporcionar los datos de entrada para ser almacenados en la memoria durante una operación de escritura. 4.- Contener los datos de salida que vienen de la memoria durante una operación de lectura.

5.- Activar (o desactivar) la memoria de manera que responda (o no) a las entradas de dirección y al comando de Lectura/Escritura.

Conexión CPU-Memoria Bus de control

El bus de control gobierna el uso y acceso a las líneas de datos y de direcciones. Como éstas líneas están compartidas por todos los componentes, tiene que proveerse de determinados mecanismos que controlen su utilización. Las señales de control transmiten tanto órdenes como información de temporización entre los módulos. Mejor dicho, es el que permite que no haya colisión de información en el sistema.

Bus de direcciones

El bus de direcciones es un canal del microprocesador totalmente independiente del bus de datos donde se establece la dirección de memoria del dato en tránsito.

El bus de dirección consiste en el conjunto de líneas eléctricas necesarias para establecer una dirección. La capacidad de la memoria que se puede direccionar depende de la cantidad de bits que conforman el bus de direcciones, siendo 2n el tamaño máximo en bits del banco de memoria que se podrá direccionar con n líneas. Por ejemplo, para direccionar una memoria de 256 bits, son necesarias al menos 8 líneas, pues 28 = 256. Adicionalmente pueden ser necesarias líneas de control para señalar cuando la dirección está disponible en el bus. Esto depende del diseño del propio bus.

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Las direcciones de memoria

Las direcciones son números naturales (en hexadecimal) que indican la posición de los datos dentro de la memoria principal o del espacio de direcciones de la unidad de entrada/salida. Las direcciones son generadas por la CPU que es quien decide a qué dato se debe acceder en cada momento.

Bus de datos

Su función es mover los datos entre los dispositivos de hardware de entrada / salida

Buses multiplexados

Algunos diseños utilizan líneas eléctricas multiplexadas para el bus de direcciones y el bus de datos. Esto significa que un mismo conjunto de líneas eléctricas se comportan unas veces como bus de direcciones y otras veces como bus de datos, pero nunca al mismo tiempo. Una línea de control permite discernir cual de las dos funciones está activa.

Memorias ROM La memoria de solo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite solo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

Los datos almacenados en la ROM no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente en su sentido más estricto, se refiere solo a máscara ROM -en inglés, MROM- (el más antiguo tipo de estado sólido ROM), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente y, por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las ROM más modernas, como EPROM y Flash EEPROM, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aun siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (ROM). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria.

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Memorias RAM

La memoria de acceso aleatorio (Random-Access Memory, RAM) se utiliza como memoria de trabajo de computadoras para el sistema operativo, los programas y la mayor parte del software. En la RAM se cargan todas las instrucciones que ejecutan la unidad central de procesamiento (procesador) y otras unidades de cómputo. Se denominan «de acceso aleatorio» porque se puede leer o escribir en una posición de memoria con un tiempo de espera igual para cualquier posición, no siendo necesario seguir un orden para acceder (acceso secuencial) a la información de la manera más rápida posible. Durante el encendido de la computadora, la rutina POST verifica que los módulos de RAM estén conectados de manera correcta. En el caso que no existan o no se detecten los módulos, la mayoría de tarjetas madres emiten una serie de sonidos que indican la ausencia de memoria principal. Terminado ese proceso, la memoria BIOS puede realizar un test básico sobre la memoria RAM indicando fallos mayores en la misma.

Memorias EPROM EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable). Es un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o "transistores de puerta flotante", cada uno de los cuales viene de fábrica sin carga, por lo que son leídos como 1 (por eso, una EPROM sin grabar se lee como FF en todas sus celdas). Las memorias EPROM se programan mediante un dispositivo electrónico, como el Cromemco Bytesaver, que proporciona voltajes superiores a los normalmente utilizados en los circuitos electrónicos. Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 0.

Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta. Esto es debido a que los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdas provocando que se descarguen. Las EPROM se reconocen fácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el chip de silicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado.

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Memorias EEPROM EEPROM o E²PROM son las siglas de Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable y borrada eléctricamente). Es un tipo de memoria ROM que puede ser programada, borrada y reprogramada eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante un aparato que emite rayos ultravioleta. Son memorias no volátiles.

Las celdas de memoria de una EEPROM están constituidas por un transistor MOS, que tiene una compuerta flotante (estructura SAMOS), su estado normal está cortado y la salida proporciona un 1 lógico. Aunque una EEPROM puede ser leída un número ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y reprogramada entre 100.000 y un millón de veces. Estos dispositivos suelen comunicarse mediante protocolos como I²C, SPI y Microwire. En otras ocasiones, se integra dentro de chips como microcontroladores y DSPs para lograr una mayor rapidez. La memoria flash es una forma avanzada de EEPROM creada por el Dr. Fujio Masuoka mientras trabajaba para Toshiba en 1984 y fue presentada en la Reunión de Aparatos Electrónicos de la IEEE de 1984. Intel vio el potencial de la invención y en 1988 lanzó el primer chip comercial de tipo NOR.

Ciclos de Lectura de una Memoria

La línea R/W indica el sentido de transferencia de los datos, se la considera válida en el flanco

positivo de Qpero aparece un tiempo después del inicio del ciclo con la bajada de E. Se utiliza

para indicar a la memoria si tiene que habilitar sus salidas o sus entradas. Muchas veces sus

flancos sirven para latchear los datos en la memoria, junto con E. Las líneas de direcciones, BA

y BS son también válidas un tiempo después de que E bajó y podemos decir que son ciertas

durante la subida de Q. Las líneas de dato dependen de sí es lectura o escritura Durante una

lectura en éstas líneas debe estar válido el dato un tiempo 17 antes de que E baje (tiempo de

setup), ya que con éste flanco el micro guarda en su interior el dato leído. El dato debe

permanecer un tiempo 18luego de la bajada de E para poder ser latcheado (tiempo de

mantenimiento).Durante la escritura por parte del micro el dato a escribir aparece un tiempo

20 luego de que Q subió, o sea un tiempo después de que las direcciones y R/W son estables, y

permanece un tiempo 21 estable para que la memoria lo pueda latchear luego del fin del ciclo

con la bajada de E.

Nombres: Oliver Rodríguez Johnny Ordoñez

Una característica importante de éste micro es que carece de una señal que valide el acceso a

memoria y cuando el bus se pone en alta impedancia por diversas características habría que

anular los posibles accesos falsos. Se propone en muchos casos construir una línea VMA ( valid

memory address) de tal forma que trabaje con los chips select para habilitar los accesos. Nota:

un caso especial de activación de esta línea es cuando se produce un pasaje del control de las

dirección es del PC al DMAC (controlador de acceso directo a memoria) con un HALT o

DMA/BREQ, en donde existe un tiempo en el que el bus está en alta impedancia y deja que el

DMAC tome el control, En este momento se puede realizar un acceso falso a memoria, para

evitar esto es que se propone realizar la línea VMA.(ver en gráfica de DMA/BREQ la señal se

llama DMAVMA y se construye externamente)