Ec1723 09 Registros Memoria

Universidad Simón Bolívar
Departamento de Electrónica y Circuitos
EC2721 – Arquitectura del Computador I
Prof. Osberth De Castro

Clase

09
Registros / Memoria
Tecnología – Organización - Expansión










Necesidad de Memorización masiva de datos
Bancos de registros
Puertos de Lectura y de Escritura
La memoria como componente del Computador
Tecnología de Almacenamiento
Organizacióninterna y Externa.
Conexionado y Expansión
Temporización.
Basado en A. Tanenbaum, S.C.O., 5th Edition, William Stallings, C.O.A., 7ª Ed. y Barry B. Brey, Microprocesadores Intel, 5ta Ed.

Necesidades de Memorización


Lo que se quiere:






Limitaciones:






Almacenamiento de “palabras” de información digital (ejemplo:
bytes)
Gran Capacidad
Flexibilidad y capacidad de Expansión

Costopor bit
Complejidad en la organización para el acceso
Compatibilidad.

Soluciones, de acuerdo con aplicación:



Bancos de Registros
Memoria
Universidad Simón
Bolívar

2

Bancos de Registros como dispositivo de capacidad 2n x p bits

PL1:
PL1: Dirección
Dirección de
de
Lectura
Lectura

PL2:
PL2: Dirección
Dirección de
de
Lectura
Lectura

PE:
PE: Dirección
Dirección de
de
Lectura
Lectura

Lineasde
Control

A0
A2

D0
D2

An-1

Dp-1

An

Dp

A0
A2

D0
D2

An-1

Dp-1

An

Dp

A0
A2

D0
D2

An-1

Dp-1

An

Dp

...

...

...

...

...

PL1:
PL1: Datos
Datos de
de
Lectura
Lectura

PL2:
PL2: Datos
Datos de
de
Lectura
Lectura

PE:
PE: Datos
Datos de
de
Escritura
Escritura

...

L1

L2

E

CLK
Universidad
Simón
Bolívar

3

Memoria como dispositivo de capacidad 2n x p bits

Dirección
DirecciónA0
A2

D0
D2

...

...

...

Dp-1

Datos
Datos

Dp

An-1
An
Lineas de
Control
CS

OE

WE

Habilitación del chip
Habilitación salida de datos
Orden de Escritura

Universidad Simón
Bolívar

4

Memoria de Acceso Aleatorio de 2n x p

A0
a
An

Decodificacion de Localidad

DIRECCION

CONTROL

.
.
.

bitp

bitp-1

bit1

bit0

Celda

Celda

. . . Celda

Celda

Localidad0

Celda

Celda

. . . Celda

CeldaLocalidad1

.
.
.

.
.
.

Celda

Celda

. . . Celda

Celda

.
.
.
Localidad2n-1

Celda

Celda

. . . Celda

Celda

Localidad2n

.
.
.

Dp a
DATOS

.
.
.

D0

Universidad Simón
Bolívar

5

Tecnologías de Memoria
Categoría

Tipo

Mecanismo de
Borrado

Lectura-Escritura

RAM

Eléctrico a nivel de
byte

Eléctrico

Sólo lectura

ROM

Imposible

Máscara
construcción

PROM
Lectura-escritura

Mecanismode
escritura

volátil

en

Eléctrico

EPROM

Luz
Ultravioleta
(nivel de chip)

EEPROM

Eléctrico a nivel de
byte

FLASH

Eléctrico a nivel de
bloque.

Universidad Simón
Bolívar

Volatilidad

6

No volátil

Organización de la Memoria. El bit


RAM DINAMICA



RAM ESTATICA

Universidad Simón
Bolívar

7

Organización de la Memoria. El bit


RAM DINAMICA












RAM ESTATICAAlmacena como carga de
capacitor
Los capacitores se descargan.
Necesita refrescamiento.
Construcción simple.
Celdas mas pequeñas.
Mas barata.
Mas lenta.
Uso en arreglos grandes y
lentos (Memoria Principal).
Es básicamente analógica












Universidad Simón
Bolívar

Almacena como valor digital
en flip-flops.
No sufre descargas.
No necesita refrescamiento.
Construcción Compleja.
Celdas masgrandes.
Mas Costosa.
Mas Rápida.
Uso
en
arreglos
mas
pequeños y rápidos (Memoria
Caché).
Circuito Digital.

8

RAM Estática 6116: 16 Kbits (2Kbytes x 8 bits)

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Bolívar

9

Temporización de Lectura (ejemplo con RAM 6116)
Ciclo general
Ciclo general

Ciclo simple si CS está
habilitado permanentemente

Universidad Simón
Bolívar

Ciclo simple si la dirección
ya se ha establacidopreviamente.
10

Temporización de Escritura (ejemplo con RAM 6116)

Ciclo general con WE
definiendo el momento
de la escritura.

Ciclo general con CS
definiendo el momento
de la escritura.

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Bolívar

11

Arreglos y expansión de Memoria


Sistemas de memoria usando múltiples chips de Memoria para
aumentar su capacidad.



Expansión del número de datos disponible
Se dispone de mas...