eletronica digital, Notas de estudo de Mecatrônica

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SENAI (CIMATEC)

MEMÓRIAS

SALVADOR

SENAI (CIMATEC)

MEMÓRIAS

Trabalho realizado à disciplina de Eletrônica Digital, Turma 24858, Curso Mecatrônica, prof.º Fábio, Equipe: Aloísio Nunes, Américo Bomfim, Elba Soares, Felipe de Assis e Francyelle Soares.

SALVADOR

Introdução

Classificação Das Memórias

Podemos classificar as memórias segundo várias características, sendo as principais:

1. Acesso ou “tempo de acesso”: A informação é acessada através de endereços, que são um conjunto de bits associados às posições de memória. O tempo de acesso de uma memória é o tempo necessário desde a entrada de um endereço até o momento em que a informação apareça na saída. No caso de memórias de leitura/escrita, também é o tempo para a informação ser gravada. É possível ter acesso a uma dada posição de memória de duas maneiras diferentes:

• Acesso seqüencial – É preciso percorrer todas as posições anteriores até chegar à posição desejada. Assim, o tempo de acesso depende da posição.
  • Acesso aleatório – É possível que se chegue ao endereço diretamente. O tempo de acesso independe então da posição.

2. Volatilidade: As memórias voláteis são aquelas que, perdem as informações armazenadas ao se desligar a alimentação. Um exemplo típico são as RAM. As memórias não voláteis são aquelas que mesmo sem alimentação, continuam com as informações armazenadas. Exemplos são as memórias magnéticas e as memórias ROM, PROM e EPROM.
3. Troca de dados: No que se refere à troca de dados com outros componentes do sistema, as memórias podem ser de escrita/leitura (ex: RAM) ou memórias de apenas leitura (ex: ROM).
4. Tipo de armazenamento: Quanto ao tipo de armazenamento as memórias classificam-se em:

• Estáticas – São aquelas em que, uma vez inserido, o dado lá permanece.
• Dinâmicas – Necessitam que a informação seja re-inserida periodicamente, caso contrário esta informação é perdida.

Estrutura geral e organização de uma memória

Para acessar as localidades, o bloco possui uma série de terminais de entrada de endereços que são ligados a um conjunto de fios denominado barra de endereços ( address bus ). Para a entrada e saída dos dados, o bloco possui uma série de terminais ligados à barra de dados ( data bus ). Além disto, o bloco possui terminais de controle ligados à barra de controle ( control bus ).

• Barra de endereços: Responsável pelo endereçamento de um sistema típico com microprocessador.
• Barra de dados: Entrada e saída de dados.
• Barra de controle: Terminais de controle. A figura acima esquematiza uma memória eletrônica típica com os barramentos indicados.

A simbologia da figura mostra que a barra de dados é bidirecional, isto indica que a memória em questão é do tipo leitura/escrita. De forma geral, as memórias em termos da quantidade de dados armazenados, são especificadas pela notação Nxm, onde o N letra indica o número de localidades de memória e o m indica o número de bits de informação por localidade. Por exemplo:

• 256x
• 1Kx
• 128Mx

A designação K (kilo) significa um fator 2^10 = 1024, e a M (mega) significa um fator de 2 20 = 1048576. Por exemplo, a memória 128Mx32 possui 128x1048576=134217728 localidades com 32 bits em cada uma, necessitando de 27 terminais para endereçamento. Exemplo:

• 64 K x 8: 64 x 1024 = 65.536 localidades, com 8 bits(1 byte) em cada uma, necessitando de 16 terminais para endereçamento.

Memórias ROM e arquitetura

Características principais:

• Permitir somente a leitura dos dados;
• Memória apenas de leitura;
• Acesso aleatório;
• Não-voláteis (não perdem seus dados armazenados com o desligamento da alimentação);
• Armazenamento de programas de sistemas operacionais em computadores e outros sistemas digitais;
• Podem ser utilizadas em circuitos de geração de caracteres e para construção de um circuito combinacional qualquer;
• Podem ser consideradas como circuitos combinacionais, pois apresentam as saídas de dados em função das combinações entre as variáveis de entrada (endereçamento).

A figura acima é um bloco representativo de uma memória ROM, com terminais e barramentos conhecidos e mais um terminal de controle, para habilitação de pastilha ou chip.

O terminal de controle para habilitação ou seleção de pastilha, CS é, na realidade, uma entrada de nível lógico para ativar ou não as saídas da ROM.

Se aplicarmos a esta entrada um nível lógico 0, as saídas serão habilitadas, ou seja, serão internamente comutadas para fornecer os dados, conforme funcionamento normal de endereçamento.

Porém, se aplicarmos um nível 1, estas serão desabilitadas, assumindo estados de alta impedância, liberando a barra de dados para utilização por outros dispositivos presentes no sistema controlado normalmente por microprocessadores.

O traço sobre o CS, indica que a habilitação da pastilha é feita com nível 0, sendo esta uma forma de nomenclatura muito utilizada na prática.

A escolha da ativação por nível 0 deve-se, também, ao fato desta proporcionar maior imunidade ao ruído, pois, em situação contrária, haveria maior susceptibilidade para o acionamento dos blocos dentro do sistema, frente a este fatos transiente indesejado.

Arquitetura das Memórias ROM

Abaixo vemos em blocos, a arquitetura básica de uma ROM genérica, com os respectivos terminais e barramentos de entrada e saída.

Memórias PROM

Características principais:

• Permitem o armazenamento dos dados pelo próprio usuário, porém feito de modo definitivo;
• Após a programação a PROM torna-se uma ROM;
• O princípio básico de programação ou armazenamento de dados em uma PROM, é o de destruir, através de nível de tensão conveniente especificado pelo fabricante, as pequenas ligações semicondutoras existentes internamente nas localidades onde se quer armazenar a palavra de dados, conforme endereçamento feito;
• Após a instalação o processo é irreversível, não sendo possível nenhuma alteração;
• Não-volátil;
• Acesso aleatório e de apenas leitura.

Memórias EPROM

Características principais:

• ROM programável e apagável;
• Permitem a programação de modo semelhante à das PROMs;
• Podem ser normalmente apagadas, mediante banho de luz ultravioleta (15 a minutos);
• Também conhecidas com UVPROM (Ultraviolet PROM).

Identificação dos terminais:

• A 0 - A10: barra de endereços;
• D 0 – D (^) 7: barra de dados;
• CE: habilitação da pastilha (função de ativar o bloco através de nível 0, e quando em nível 1 o deixa desativado);
• OE: habilitação da saída (função de habilitar ou desabilitar apenas o barramento de saída, agindo semelhante ao CE);
• PGM: habilitação da programação;
• Vpp: tensão de programação.

Memórias EEPROM