MEMORIAS ELECTRONICAS DEFINICION DE MEMORIA Las memori memorias as son dispos dispositiv itivos os electr electróni ónicos cos de almac almacena enamie miento nto de datos datos binarios, retienen información a un largo o corto periodo de tiempo. Este tipo de formato numérico es utilizado por los computadores y demás equipos del presente para realizar distintos procesos
TIPOS DE MEMORIA •
(mem (memor oria ia de acce acceso so alea aleato tori rio) o) !ste !ste es igua iguall que que memo memori ria a principal. "uando es utilizada por s# misma, el término $%& se refiere a memoria de lectura y escritura' es decir, usted puede tanto escribir datos en $%& como leerlos de $%&. Esto está en contraste a la $&, que le permite solo acer lectura de los datos le#dos. La mayor#a de la $%& es volátil, que significa que requiere un flu*o constante de la electricidad para para mant manten ener er su cont conten enid ido. o. +an pron pronto to como como el sumi sumini nist stro ro de pode poderr sea sea inte interr rrum umpi pido do,, todo todoss los los dato datoss que que esta estaba ban n en $%& $%& se pierden. RAM
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ROM (memoria
inalterable) Los ordenadores contienen casi siempre una una cant cantid idad ad pequ peque ea a de memo memori ria a de solo solo lect lectur ura a que que guar guarde de las las instrucciones para iniciar el ordenador. En la memoria $& no se puede escribir.
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PROM (memoria
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(memoria EPROM (memoria
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EEPROM
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FLASH
inalterable programable) -n $& es un cip de memoria en la cual usted puede salvar un programa. ero una vez que se aya utilizado el $&, usted no puede reusarlo para salvar algo más. "omo las $&, los $&/ son permanentes.
inalterable programable borrable) -n E$& es un tipo especial de $& que puede ser borrado e0poniéndolo a la luz ultravioleta. (eléctrica (eléctricamente mente memoria memoria inalterabl inalterable e programab programable le borrable) borrable) -n EE$& es un tipo especial de $& que puede ser borrado e0poniéndolo a una carga eléctrica.
MEMORIA RAM RAM son son las las sigl siglas as de random tipo de memo memori ria a de random access access memory memory , un tipo ordenador a la que se puede acceder aleatoriamente' es decir, se puede acceder a cualquier byte de memoria sin acceder a los bytes precedentes. La
memoria $%& es el tipo de memoria más com1n en ordenadores y otros dispositivos como impresoras. 2ay dos tipos básicos de memoria $%& $%& dinámica (3$%&)
RAM estática (SRAM) Los dos tipos de memoria $%& se diferencian en la tecnolog#a que utilizan para guardar los datos, la memoria $%& dinámica es la más com1n.
RAM DINÁMICA -n tipo de memoria f#sica usado en la mayor#a de los ordenadores personales. El tér término diná inámico indica que la memoria debe ser restaurada constantemente (reenergizada) o perderá su contenido. La $%& (memoria de acceso aleatorio) se refiere a veces como 3$%& para distinguirla de la $%& estática (/$%&). La $%& estática es más rápida y menos volátil que la $%& dinámica, pero requiere más potencia y es más costosa.
RAM ESTÁTICA %breviatura para la memoria de acceso al azar estática. /$%& es un tipo de memoria que es más rápida y más confiable que la 3$%& más com1n ($%& dinámica). El término se deriva del eco de que no necesitan ser restaurados como $%& dinámica. &ientras que 3$%& utiliza tiempos de acceso de cerca de 45 nanosegundos, /$%& puede dar los tiempos de acceso de asta sólo 65 nanosegundos. %demás, su duración de ciclo es muco más corta que la de la l a 3$%& porque no necesita detenerse brevemente entre los l os accesos. La memoria $%& dinámica necesita actualizarse miles de veces por segundo, mientras que la memoria $%& estática no necesita actualizarse, por lo que es más rápida, aunque también más cara. %mbos tipos de memoria $%& son volátiles, es decir, que pierden su contenido cuando se apaga el equipo
MEMORIA ROM Las memorias de sólo lectura ($&, read7only memory) son, al igual que las $%&, memorias de acceso aleatorio, pero, en principio, no pueden cambiar su contenido. +ampoco se borra la información de ellas si es interrumpida la corriente, por lo tanto es una memoria no volátil. La $& forma parte del grupo de componentes llamados dispositivos lógicos programables (L3, programmable logic devices), que emplean la información almacenada para definir circuitos lógicos. Este tipo de memorias suele almacenar datos básicos y la configuración del ordenador para ser usado, principalmente, en el arranque del mismo. or e*emplo, la 89/ y su configuración suele almacenarse en este tipo de memorias. Las caracter#sticas fundamentales de las memorias $& son 6. %lta densidad la estructura de la celda básica es muy sencilla y permite altas integraciones. :. ;o volátiles el contenido de la memoria permanece si se quita la alimentación. <. "osto dado que la programación se realiza a nivel de máscaras durante el proceso de fabricación, resultan baratas en grandes tiradas, de modo que el costo de fabricación se reparte en mucas unidades y el coste unitario ba*a. =. /ólo lectura 1nicamente son programables a nivel de máscara durante su fabricación. /u contenido, una vez fabricada, no se puede modificar.
Las memorias $& pueden ser clasificadas, seg1n su capacidad de variar su contenido, en &emoria $&, &emoria E$&, &emoria EE$&, &emoria flas .
MEMORIA PROM Las $& (rogrammable $&) son memorias $& v#rgenes que se allan dispuestas para ser programadas por el adquiridor para su aplicación espec#fica. Este tipo de memoria que puede ser programada una sola vez a través de un programador $&. Están compuestas de fusibles (o antifusibles) que sólo pueden ser quemados una vez. -na memoria $& sin programar se encuentra con todos los fusibles sin ser quemados, o sea, valor 6. "ada fusible quemado corresponde a un 5 produciendo una discontinuidad en el circuito. Estas memorias se van programando aplicando pulsos eléctricos. >ue creada en 6?@4 por Aen +sing "oB en ;ueva CorD a pedido de la >uerza %érea estadounidense para conseguir una forma segura de almacenar las constantes de los ob*etivos en la computadora del misil &89 %tlas E>. %ctualmente siguen siendo utilizadas en misiles, satélites, etc. Las %plicaciones más importantes &icroprogramación. Librer#a de subrutinas. rogramas de sistema. +ablas de función.
MEMORIA EPROM Las E$&, o &emorias sólo de Lectura $eprogramables, se programan mediante impulsos eléctricos y su contenido se borra e0poniéndolas a la luz ultravioleta (de a# la ventanita que suelen incorporar este tipo de circuitos), de manera tal que estos rayos atraen los elementos fotosensibles, modificando su estado. %l ser programadas, puede borrarse su contenido manteniéndolas e0puestas a una luz ultravioleta fuerte. Esto sucede porque los fotones de luz ultravioleta e0citan los electrones de las celdas, lo que produce que se descarguen. Los tiempos medios de borrado de una E$&, por e0posición a la luz ultravioleta, oscilan entre 65 y <5 minutos. Las E$& pueden retener los datos entre diez y veinte aos, y pueden ser le#das ilimitadas veces.
MEMORIA EEPROM La memoria EE$& es programable y borrable eléctricamente y su nombre proviene de la sigla en inglés Electrical Erasable rogrammable $ead nly &emory. Las celdas de memoria de una EE$& están constituidas por un transistor, que tiene una compuerta flotante, su estado normal está cortado y la salida proporciona un 6 lógico.
%unque una EE$& puede ser le#da un n1mero ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y reprogramada entre 655.555 y un millón de veces
Ventajas de la EEPROM: Las palabras almacenadas en memoria se pueden borrar de forma individual. ara borra la información no se requiere luz ultravioleta. Las memorias EE$& no requieren programador. 3e manera individual puedes borrar y reprogramar eléctricamente grupos de caracteres o palabras en el arreglo de la memoria. ara reescribir no se necesita acer un borrado previo. /e pueden conectar fácilmente con microprocesadores o microcontroladores, algunas de estas memorias tienen pines para realizar esta l abor. +ransferencia de datos de manera serial, lo que permite aorro del micro para dedicarlo a otras funciones. El consumo de corriente es muco menor que en las memorias que traba*an en paralelo.
MEMORIAS FLAS Es un tipo de memoria no volátil que pueden borrarse y reescribirse fácilmente. /uele ser usadas en celulares, cámaras digitales, 3%s, reproductores portátiles, discos r#gidos, etc. El término &emoria >las fue acuado por +osiba, por su capacidad para borrarse Fen un flasG (instante). /on una evolución de las memorias EE$& que permiten que m1ltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación mediante impulsos eléctricos. or esta razón, este tipo de memorias funcionan a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura
al mismo tiempo. 9nicialmente almacenaban H &8, pero actualmente almacenan más de 4= I8, con una velocidad de asta :5 &8s. /on muy resistentes a golpes, pequeas, livianas y sumamente silenciosas. ermiten un n1mero limitado de veces que se escribenborran, generalmente de 655 mil a un millón de veces. %ctualmente se comercializaron equipos digitales que no utilizan discos r#gidos para el almacenamiento masivo, sino que sólo tienen memorias flas.
TA!LA COMPARATIVA ENTRE MEMORIAS
-na parte important#sima en la mayor#a de los sistemas digitales es la dedicada a contener la información que está tratando dico sistema.
Los datos e instrucciones del programa de un sistema microcomputador son almacenados en la memoria. "ada JceldaJ de la memoria puede almacenar un bit, estando las memorias constituidas por varios miles de estas celdas. El con*unto de celdas en las que se almacena una palabra se llama Josición de memoriaJ /e an desarrollado numerosos sistemas capaces de almacenar o memorizar una información digital. +odos ellos, persiguen como ob*etivo conseguir 7 %lta velocidad 7 8a*o precio 7 Iran capacidad de almacenamiento 7 8a*o consumo "ada uno de estos ob*etivos se conseguirá en mayor o menor medida dependiendo del medio f#sico empleado, su organización, tecnolog#a, étc. or e*emplo, desde la década de los aos 6?@5, las memorias de n1cleos de ferrita an predominado como memorias principales en los ordenadores. /in embargo gracias al desarrollo tecnológico de los semiconductores en forma integrada y más concretamente L/9, a permitido a partir de 6?K@ se sustituyeran las memorias de ferritas por memorias de tipo semiconductor, por sus venta*as tanto en rapidez como en precio y espacio. 2oy en d#a las memorias de tipo semiconductor, constituyen el sector más e0pansivo dentro de la tecnolog#a de los semiconductores. %ntes de proceder al estudio de las memorias de tipo semiconductor, e0pondremos ls caracter#sticas más importantes de las memorias y una clasificación general, que dará a su vez paso a una segunda clasificación de las de tipo semiconductor en forma integrada. CARACTERISTICAS MAS IMPORTANTES DE LAS MEMORIAS %l estudiar los flip7flops o biestables ya se definieron los términos de lectura y escritura por tratarse de elementos de memoria. Las caracter#sticas más importantes de las memorias son Tie"#$ de esc%it&%a Es el tiempo que transcurre entre el momento en que se presenta la información a almacenar en la memoria y el momento en que la información queda realmente registrada. Tie"#$ de lect&%a Es el que transcurre entre la aplicación de la orden de lectura, y el momento en que la información está disponible en la salida. Tie"#$ de acces$ Es a menudo, la media de los dos tiempos de lectura y escritura definidos anteriormente. Es la medida del tiempo transcurrido desde que se solicita un dato a la unidad de memoria hasta que esta lo entrega.
Tie"#$ de cicl$ 3espués de una operación de lectura o escritura, es posible que la memoria necesite un tiempo de reinscripción (memorias de n1cleos de ferrita, por e*emplo), o de recuperación. El tiempo de ciclo es entonces la suma de este tiempo y del tiempo de acceso.
También denominado ciclo de memoria, es el tiempo transcurrido desde que se solicita un dato a la memoria hasta que ésta se halla en disposición de efectuar una nueva operación de lectura o escritura.
Acces$ aleat$%i$ -na memoria es de acceso aleatorio cuando el tiempo de acceso a cualquier posición de memoria es siempre el mismo. Cadencia de t%ans'e%encia Es la velocidad a la cual la memoria acepta informaciones de lectura o escritura (8its por segundo) Ca#acidad Es el n1mero de palabras o de bits que la memoria puede almacenar. /e denomina también volumen. Densidad de in'$%"acin Es el n1mero de informaciones por unidad de volumen f#sico. V$latilidad Es el defecto de una memoria que pierde la información almacenada, si se produce un corte de alimentación MEMORIAS CLASIFICACION *ENERAL Las memorias pueden clasificarse atendiendo a diversos parámetros or el modo de acceso %cceso %leatorio ($%&) %cceso /ecuencial %sociativas or el modo de almacenamiento olátiles ;o volátiles or el tipo de soporte /emiconductoras &agnéticas 3e papel or su función o *erarqu#a +ampón o borrador (L9>,>9>) "entral o rincipal 3e masas POR LA FORMA DE ACCESO &emorias de %cceso %leatorio. 3enominadas usualmente $%& ($amdon %ccess &emory), son memorias en las que cualquier información puede leerse o escribirse con el mismo tiempo de acceso, cualquiera que sea la célula de memoria elegida. &emoria de acceso secuencial o serie.7 ara la lectura o escritura de una determinada célula, espreciso leer todas las células que le preceden f#sicamente &emoria asociativa.7 Es una memoria direccionable por su contenido, no por una dirección. POR EL MODO DE ALMACENAMIENTO &emoria volátil.7 Es aquel tipo de memoria que pierde la información en ella almacenada, al cortar la alimentación. &emoria no volátil.7 $etienen la información en modo permanente a1n después de eliminar o cortar la alimentación POR EL TIPO DE SOPORTE
&emorias semiconductoras.7 /on aquellas que utilizan dispositivos semiconductores para registrar la información &emorias magnéticas.7 El registro de la información se realiza por magnetización de un soporte de este tipo. &emorias de papel.7 ;o son propiamente memorias. /in embargo, el papel (cinta perforada o tar*eta) permite almacenar una información en forma de marca o perforaciones. POR S+ F+NCION O ,ERAR-+IA &emorias tampón.7 /on generalmente de tipo semiconductor y se caracterizan porque la información en ellas se almacena durante un corto periodo de tiempo. uede decirse que son memorias borrador, de paso o adaptadoras. Son memorias de baja capacidad y acceso rápido, puesto que normalmente se refieren a los registros generales incluidos dentro del propio sistema microcomputador. Su función será, pues, actuar como memorias de trabajo auiliares en las transferencias de información entre el sistema y las unidades eteriores.
Las memorias L9> y >9> son memorias especiales del tipo tampón cuyo nombre proviene de la forma de almacenar y e0traer la información de su interior. !"!# $!irst in%firts out&, primero en entrar % primero en salir, es decir, es lo que se llama una fila de espera '"!# $'ast in%first out&, la (ltima información introducida en la memoria es la primera en etraerse, es lo que se llama una pila o apilamiento.
&emoria "entral.7 Es la que está incorporada en la -nidad "entral de roceso de un ordenador. /u misión consiste en almacenar los programas y los datos implicados en la e*ecución de las sucesivas instrucciones. 2asta ace algunos aos, las memorias centrales estaban formadas a partir de n(cleos de ferrita o por ilos plateados. %ctualmente, este tipo de memorias a sido desplazado definitivamente por las memorias integradas a semiconductores. C la memoria central del sistema está formada por la asociación de un n1mero de cips de memoria $%& y $& a semiconductores, mayor o menor, seg1n la capacidad de almacenamiento requerida por el sistema. "lasificación
o
/eg1n el modo de lectura
6. Lectura destructiva al leer el contenido de una posición de memoria, la información almacenada desaparece. Este tipo de memoria precisa de una regeneración del contenido, después de efectuada una operación de lectura. :. Lectura no destructiva donde la operación de lectura no provoca la pérdida de la información almacenada. 2ay que acer constar que la casi totalidad de las memorias centrales modernas pertenecen a este grupo.
o
/eg1n el modo de retener la información
6. olátiles para que el contenido permanezca memorizado, es necesario una fuente de alimentación. %l desconectarla, se pierde la información almacenada. Las memorias $%& pertenecen a esta categor#a. :. ;o volátiles la información persiste a1n desconectando la fuente de alimentación de la unidad de memoria, esto es, el contenido es memorizado sin consumo energético. Las memorias centrales $& son e*emplo de lo dico. &emoria de masas.7 Es la memoria au0iliar de tipo e0terno de un ordenador. /on memorias de acceso aleatorio o directo y de elevada capacidad. ;o son estrictamente imprescindibles dentro del sistema microcomputador, como ocurre en las centrales. /e emplean como bloques de almacenamiento au0iliar, con una velocidad de transferencia de información elevada. 2abitualmente este tipo de memorias contiene el arcivo de información que manipula el sistema dentro del con*unto de aplicaciones al que se alla orientado. ara que el mricroprocesador pueda procesar la información almacenada en una memoria de tipo de masas, ésta debe pasar primeramente al interior de la memoria central del sistema. En virtud del tipo de transferencia empleado, por bloques, la caracter#stica básica de las memorias de masa es el caudal de transferencia o n1mero de palabras de información que puede transferirse por unidad de tiempo. El caudal se e0presa en Mbytes o &bytes por segundo. Las memorias de masa que alcanzan mayor difusión en el campo de los microordenadores son los discos magnéticos, más concretamente los discos magnéticos fle0ibles o J>loppy disDJ. &emorias de ficero %l igual que las anteriores, este tipo de memorias son au0iliares de la meoria central de microcomputador. La diferencia radica en que las memorias de ficero están caracterizadas por una velocidad de transferencia sustancialmente inferior a las de masa. El acceso a la información almacenada se efect(a de forma secuencial. )or lo tanto, el tiempo de acceso a determinada información depende de su empla*amiento sobre el soporte f+sico. En definitiva, el acceso a las memorias de fichero no es aleatorio, de ahi que su velocidad de transferencia sea variable y en general reducida.
"omo contrapartida a su ba*a velocidad de traba*o, las memorias de ficero suelen ser relativamente económicas ("intas magnéticas o cassettes)
or 1ltimo, cabe precisar que dada su caracter#stica de acceso no aleatorio, la velocidad de una memoria de ficero se define a partir del J+iempo medio de accesoJ respecto a las posiciones e0tremas de almacenamiento.
MEMORIAS SEMICOND+CTORAS CLASIFICACION E0isten una gran variedad de memorias de tipo semiconductor, tanto en tecnolog#a bipolar como &/ Las clasificaremos atendiendo al modo de acceso como caracter#stica principal, subdividiéndolas en la forma de almacenamiento y por 1ltimo en la tecnolog#a empleada. &E&$9%/ /E&9";3-"+$%/ 3E %""E/ %LE%+$9 ($%&) -sualmente se reserva el término $%& para aquellas memorias que permiten leer y escribir en ellas. ara aquellas que siendo del siendo del tipo $%& (%cceso aleatorio), solo permiten la lectura se reserva el término $& o $$& étc. En consecuencia, una Jmemoria $%& semiconductoraJ, es una memoria de acceso aleatorio y que permite leer o escribir indistintamente, una información sobre ella.
<:7Aord 0 H78it /tatic $%&
ES-+EMA DE +NA MEMORIA RAM Las entradas de control " y $A permiten inibir la memoria y leer o escribir ($ead7Arite) respectivamente.
Fi. / /u funcionamiento es el siguiente •
•
•
/ituar en los terminales de 39$E""9; la combinación adecuada a la célula de memoria a operar. En el caso de lectura, poner el terminal $A a J5J, y por 1ltimo permitir el funcionamiento de la memoria, es decir, validar el proceso con "NJ6J. En la salida de datos obtendremos la información almacenada en la dirección de memoria correspondiente. En el caso de escritura, además de la dirección adecuada es preciso situar en los terminales de Jentrada de datosJ, el dato a almacenar o escribir. %ora el terminal $A deberá ponerse a J6J. or 1ltimo, validar la operación con "NJ6J, la información a la entrada de datos quedará registrada en la dirección de memoria indicada.
eamos un diagrama de los tiempos de las seales que intervienen en la operación
"iclo de lectura
"iclo de escritura
CS A+TORI0ACION DE F+NCIONAMIENTO -na vez e0puesto el principio de una memoria $%& en general, vamos a ver cómo están realizadas las de tipo semiconductor. /e pueden clasificar en dos grupos Las $%& estáticas están basadas en estructuras biestable con un tipo de transistor u otro. Las $%& dinámicas están formadas por células dinámicas, (registros de desplazamiento dinámicos), las cuales están basadas en el aprovecamiento de las capacidades estructurales de los transistores &/, para almacenar una carga determinada. "omo sabemos, cada célula de memoria es capaz de almacenar 6 bit. /in embargo, la forma de traba*o abitual de los sistemas digitales, obliga a almacenar grandes cantidades de información, bien en forma de bits aislados, o bien en forma de palabras. Ello da lugar a dos tipos diferentes de organización de las memorias $%& En la organización por palabras, al direccionar una posición de memoria, se tiene a la salida una palabra que puede estar constituida por 4, H, 6:, 64, <:, 4= ó incluso más bits. /in embargo, al direccionar una posición de memoria organizada en bits, sólo se obtiene un bit de salida. ara poder introducir datos en la memoria, y para poder sacarlos de ella, cada posición de memoria viene dada por su correspondiente JdirecciónJ. La dirección es, pues, una palabra binaria que define la posición. Es importante distinguir entre lo que es una dirección de una posición de memoria, y el dato que puede ser almacenado en esa dirección. En general a nivel de pastillas de memoria en ".9. los fabricantes, ponen a disposición del usuario organizaciones de un bit (por e*emplo :@4 O 6 bits, =5?4 0 6 bits, étc.) que asociadas en paralelo permiten obtener palabras de la longitud requerida. Me"$%ia RAM estática1 Las memorias estáticas tiene células de memoria en forma de flip7flops o biestables. or tanto, como los flip7flops pueden ser unos más rápidos que otros, as# ocurrirá con las memorias. /i se desea una memoria rápida puede elegirse una $%& a base de flip7flops en ++L /cottDy o E"L. /i se desea una memoria barata aunque lenta, puede realizarse a partir de flip7flops con &/.
/i el consumo a de ser e0tremadamente ba*o, deberá elegirse una $%& "&/. RAM estática 2i#$la% -na célula de memoria en una memoria bipolar está constituida por un flip7flop sencillo a base de transistores bipolares. $%& $I%;9P%3% E; %L%8$%/ (Ve% Fi. /) L i n e a s
A3
d e
A/
a
ENTRADAS4SALIDAS
l a b r a
RAM OR*ANI0ADA EN !ITS
Estos biestables constan de dos transistores multiemisores en acoplamiento cruzado
LINEA DE SELECCION DE PALA!RA En condiciones normales, un transistor se encontrará siempre saturado y el otro en estado de bloqueo. Q ara leer el estado del biestable, se eleva la tensión de la l#nea de palabra y el transistor saturado de*ará pasar corriente a través de la l#nea de bit, lo que a su vez es detectado para determinar el estado del biestable.. Q ara escribir datos, la tensión de la l#nea de palabra se eleva nuevamente y la tensión de una de las l#neas de bit se ba*a, provocando que el transistor asociado a esta l#nea de bit se sature. En la matriz de memoria, todas las celdas de una columna comparten la misma l#nea de bit, y todas las celdas en una fila tienen la misma l#nea de palabra.
En cuanto al biestable de una memoria &/ estática, su celda corresponde a la estructura siguiente, formada utilizando transistores unipolares &/ de acumulación.
LINEA DE SELECCION DE PALA!RA Los transistores +6 y +: traba*an en conmutación y son los encargados de almacenar el bit de información. or su parte +< y += act1an como puerta de intercambio con el e0terior. "ada uno de ellos canaliza una información binaria (5 ó 6) desde la l#nea de bit correspondiente asta el transistor de almacenamiento "uando +< y += se allen en reposo, el biestable permanece aislado del e0terior, preservando la información memorizada. La escritura de un bit J5J ó J6J se produce al e0citar, a través de +< o += , al par +67+:' uno de los dos transistores pasará a saturación, mientras que el otro evolucionará acia el estado de bloqueo (>>) 3ependiendo de la transición de estados del par +67+: , el punto de memoria almacenará un estado lógico u otro. ara leer la información almacenada, se introduce un impulso de tensión a través de la l#nea de selección, lo que provocará una corriente a través de la rama +67+< o +:7+=, seg1n sea J5J o J6J el bit almacenado. En definitiva, la lectura se efect1a detectando la presencia de corriente en una u otra l#nea de bit. ara terminar, diremos que el mayor inconveniente de las $%& estáticas lo constituyen su elevado consumo energético, comparativamente con las dinámicas. Ello se debe, como emos visto, a que las resistencias $6 y $: consumen permanentemente, al mantener el estado lógico en el que se alla posicionado el biestable. El eco de que cada celda de memoria incorpore un notable n1mero de componentes, también limita las posibilidades de integración de este tipo de memorias.
Al.&n$s eje"#l$s c$"e%ciales de RAM estáticas ;os referiremos a continuación a modelos reales de memoria de lecturaescritura. ara cada uno de estos integrados se dan sus caracter#sticas básicas más importantes, asi como su esquema de bloques y relación de patillas. La primera caracter#stica de cada una de ellas es su organización de almacenamiento o n1mero de palabras de JnJ bits que memoriza, e0tremo importante puesto que especificando su capacidad podemos deducir el n1mero de l#neas de direcciones y datos que acceden a la memoria en cuestión. or e*emplo, una memoria de 6:H palabras de H bits cada una (6:H0H), estará dotada de K entradas de direccionamiento y poseerá H l#neas de datos. Esto es lógico ya que para seleccionar los 6:H bytes son necesarias 6:H configuraciones de direccionamiento, ( 6:HN:K ), lo que significa que e0istirán K l#neas de direcciones. %l mismo tiempo, puesto que cada palabra es de H bits, se requerirán H l#neas para canalizar la entrada y salida de datos. %s# pues, observaremos los siguientes tipos de l#neas %57%n entradas de direcionamiento. 3573n entradasalida de datos $A contro lecturaescritura. "/57"/n selección de cip Las entradas "/ pueden ser una o varias y a su vez pueden activarse por niveles J5J ó J6J lógicos. En el caso de e0istir varias "/, éstas suelen estar cableadas internamente en forma de puerta JCJ. En consecuencia, la selección de cip se conseguirá cuando todas las entradas reciban simultáneamente sus posicionamientos activos. RAM estática 56/3 Está organizada en 6:H palabras de H bits y se emplea muco en los sistemas basados en el microprocesador 4H55 de &otorola, debido a la facilidad de adaptación. 3ispone de 4 entradas "/ dos con activación alta y cuatro con nivel ba*o.
S&s ca%acte%7sticas "ás s$2%esalientes s$n: rganización 6:H O H bits +ecnolog#a ;&/ %limentación @ 3isipación t#pica 6<5 mA E/ datos 8idireccional y tri7estado Encapsulado 39L := patillas I;3 cc 35 %5 36 %6 3: %:
3< %< 3= %= 3@ %@ 34 %4 3K $A "/5 "/@ "/6 "/= "/: "/<
RAM estática 8//9 +iene una estructura de 65:= palabras de = bits "ada uno de los cuatro bits dato es bidirecional, con lógica tri7estado para permitir su descone0ión virtual del bus de datos. Las l#neas de control son dos
CS ;E Esta segunda l#nea es equivalente a $A' si AE N 5 la operación efectuada será de escritura' y si AE N 6 será de lectura. /us caracter#sticas más sobresalientes son rganización 65:= O = bits +ecnolog#a ;&/ %limentación @ 3isipación t#pica <55 mA E/ datos 8idireccional y tri7estado Encapsulado 39L 6H patillas emos que para direccionar 65:= posiciones necesitamos 65 patillas puesto que :65N6.5:= ara los datos, como son palabras de = bits necesitaremos = patillas ara indicar Lectura o Escritura ($A) necesitamos 6 patilla ara selecccionar el integrado "/ ("ip /elect) 6 patilla ara alimentación : patillas El n1mero de patillas del integrado es pues de 6H. %4 cc %@ %K %= %H %< %? %5 96 %6 9: %: 9< "/ 9= I;3 AE
Me"$%ias C$"e%ciales Las memorias son circuitos integrados cuyos pines se ayan en ambos lados de la cápsula, formando dos l#neas o ileras de pines ( ") ) y generalmente se fabrican con capacidades de orden de Milobytes o &egabytes m1ltiplos de H, por e*emplo HD, 64D, <:D, 4=D, 6:HD, o H&, 64&, <:&, etc
En la figura se observa un esquema descriptivo de los pines que generalmente se encuentran en una memoria. % continuación se da una e0plicación de cada uno de estos pines %5...%n (8us de direcciones) Estos pines son las entradas para seleccionar la posición de memoria a escribir o leer y su cantidad define la capacidad de palabras que puede almacenar, dada por la e0presión - n, donde n es el n1mero de pines. 35...3i (8us de 3atos) "orresponde a los pines de entrada y salida de datos. En el mercado se consiguen generalmente buses de 6, =, H y 64 bits y lo más usual es encontrar tengan H entradas de datos. chips "/ ("ip /elect) Este pin se utiliza para seleccionar el cip de memoria que se desea acceder. Esto en el caso del usar dos o más memorias similares. E (utput Enable) -tilizado para abilitar la salida de datos. "uando se encuentra en estado activo las salidas tiene alta impedancia o act1an como entradas. $AJ ($eadAriteJ) Entrada utilizada en las memorias $%& para seleccionar la operación de lectura o escritura "" y I;3 (%limentación) "orresponden a los pines de alimentación del circuito integrado. %lgunas tienen disponible tres pines para este propósito, pero por lo general son dos y el valor de la tensión de alimentación depende de la tecnolog#a de fabricación del circuito. En las siguientes secciones se indicaran algunos e*emplos de circuitos integrados de uso general disponibles en el mercado, dando un e*emplo de cada uno de los tipos de
memorias vistas.
MEMORIA SRAM 1 MCM5859C Esta memoria fabricada por otorola y desarrollada con tecnolog#a /#S tiene una capacidad de HM 0 H. Los tiempos de lectura y escritura del integrado son de apro0imadamente 6: ns y tiene un consumo de potencia apro0imado de 655 m0
MEMORIA DRAM < 9//5 El /" 1223 es una memoria 45 de 64M 0 6. La estructura interna de este integrado se encuentra constituida por un arreglo de 6:H filas y 6:H columnas donde cada uno de los bits se ubican con una dirección de 6= bits. En la figura 65.@.< se muestra la disposición de los pines del circuito integrado. bserve que la entrada de direcciones es de K ( 56...53 ). La razón de poseer K pines y no 6=, se debe a que estos tienen función doble, por e*emplo la entrada 56 se utiliza para establecer los valores de los bits 56758 dirección de memoria que se quiere acceder.
MEMORIAS PROM 1 =9S9=> Esta memoria tiene una capacidad de @6: palabras de H bits.
MEMORIA EPROM 1 8=C/5! Esta memoria de := pines tiene una capacidad de :5=H palabras de H bits, es decir :M8. Las salidas de esta memoria son triestado, lo que permite escribir o leer los datos con el mismo bus de datos.
MEMORIA EEPROM 1 86C59A Esta memoria tiene una capacidad de 9: ; 9 y tiene caracter#sticas diferentes a las demás. La información almacenada puede perdurar apro0imadamente 655 aos y puede soportar asta 655.555 ciclos de grabado y borrado.
MEMORIA FLAS 1 8=F8?5 La capacidad de esta memoria es de <:M O H y como memoria !lash tiene la caracter#stica particular de ser borrada en un tiempo muy corto (6 seg.). El tiempo de programación por byte es de 655 ms y el tiempo de retención de la información es de apro0imadamente 65 aos
