Arq Teo11

Arquitectura de Computadoras

Notas de Teórico

MEMORIAS
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INTRODUCCIÓN

Una unidad de memoria es un conjunto de celdas de almacenamiento junto con los
circuitos asociados que se necesitan para ingresar y sacar la información de
almacenamiento. La memoria almacena información binaria en grupos de bits que se
denominan palabras. Una palabra en la memoria es una entidad de bits que se introduceno
se sacan del almacenamiento como una unidad. Una palabra de memoria es un grupo de
números 1 y 0 que puede representar un número, un código de instrucción, uno o mas
caracteres alfanuméricos o cualquier otra información en código binario. La mayo parte de
las memorias de las computadoras utilizan palabras cuyo número de bits es un múltiplo de
8, por lo tanto, una palabra de 16 bits contiene dosbytes, y una palabra de 32 bits está
formada de cuatro bytes. La capacidad de las memorias en las computadoras comerciales
por lo general se define como la cantidad total de bytes que pueden almacenarse.
La estructura interna de una unidad de memoria está especificada por el número de
palabras que contiene y la cantidad de bits en cada palabra. Una líneas especiales de
entrada, llamadas líneas dedireccionamiento, seleccionan una palabra particular. A cada
palabra en la memoria se le asigna un número de identificación, llamado una dirección, que
comienza en cero y continua con 1, 2, 3, hasta 2 k-1 donde k es la cantidad de lineas de
dirección. Se selecciona una palabra específica en al memoria, al aplicar la dirección binaria
de k bits a las líneas de dirección.
Se utilizan dos tiposprincipales de memoria en los sistemas de computadoras:
memoria de acceso aleatorio RAM (random-acces memory), y memorias de sólo lectura
ROM (read-only memory).

1.1

Memorias ROM

Como su nombre lo indica, una memoria de sólo lectura (ROM) es una unidad de
memoria que sólo ejecuta la operación de lectura; no tiene la posibilidad de escritura. Esto
implica que la información binaria almacenada en unaROM se hace permanente durante la
producción del hardware de la unidad y no puede alterarse escribiendo diferentes palabras
en ella.
Una ROM m x n es un arreglo de celdas binarias organizadas en m palabras de n
bits cada una. Una ROM tiene k lineas de entrada de dirección para seleccionar una de 2k =
m palabras de memoria, y n líneas de salida, una para cada bit de la palabra. En la figura
semuestra una rom de k=14 y n = 8.

Instituto de Computación - Facultad de Ingeniería - UDELAR

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Notas de Teórico

Es fácil observar que con una ROM se puede implementar cualquier función lógica
de k variables de entrada y n salidas. Basta con especificar el "contenido" de la ROM de
manera que los n bits de cada palabra (posición del array) correspondan al valor de lafunción en el punto (que coincide con el índice del array).
La ROM no necesita una línea de control de lectura, porque en cualquier momento
las líneas de salida proporcionan en forma automática los n bits de la palabra seleccionada
por el valor de dirección. Además, una vez que se establece la función entre las entradas y
las salidas, esta permanece dentro de la unidad, aún cuando la corriente seapague y se
encienda de nuevo.
La ROM tiene un amplio campo de aplicaciones en el diseño de sistemas digitales.
Cuando se emplea en un sistema de computadora como una unidad de memoria, la ROM
se utiliza para almacenar programas fijos que no van a alterarse y para tablas de
constantes que no están sujetas a cambio.

1.2

Variantes Tecnológicas

Las ROMs así construidas tienen el inconveniente que unavez que se fabrican no
es posible cambiar su contenido.
Esto no sería un problema significativo cuando usamos las ROMs como circuito
combinatorio. Sin embargo el uso habitual de las ROMs es el de almacenar programas fijos
(ej: las rutinas de inicio de un computador, el programa almacenado de un controlador de
un semáforo, un ascensor, un lavarropas, etc). Los programas tienen correcciones y...