Memorias - Sistemas Digitales

PRINCIPIOS DE LAS MEMORIAS SEMICONDUCTORAS.
La memoria es la parte de un sistema que almacena datos binarios en
grandes cantidades. Las memorias semiconductoras están formadas por matrices
de elementos de almacenamiento que pueden ser latches o condensadores.
UNIDADES DE DATOS BINARIOS: BITS, BYTES, NIBBLES Y PALABRAS.
Como regla general, las memorias almacenan datos en unidades que tienende uno a ocho bits. La unidad menor de datos binarios es, como ya lo sabemos el
bit. En muchas aplicaciones, se tratan los datos en unidades de 8 bits,
denominadas bytes o en múltiplos de unidades de 8 bits. El byte se puede dividir
en dos unidades de 4 bits, que reciben el nombre de nibbles. Una unidad completa
de información se denomina palabra y está formada, generalmente por uno o másbytes. Algunas memorias almacenan datos en grupos de 9 bits; un grupo de 9 bits
consta de un byte más un bit de paridad.
MATRIZ DE MEMORIA SEMICONDUCTORA BÁSICA.
Cada elemento de almacenamiento en una memoria puede almacenar un 1
o un 0 y se denomina celda. Las memorias están formadas por matrices de
celdas, como se ilustra en la siguiente imagen, en la que se utilizan 64 celdas a
modo deejemplo. Cada bloque de la matriz de memoria representa una celda de
almacenamiento y su situación se puede especificar mediante una fila y una
columna:

La matriz de 64 celdas se puede organizar de muchas maneras en función de las
unidades de datos, en la figura anterior (a) se muestra una matriz de 8x8, que se
puede entender como una memoria de 64 bits o como una memoria de 8 bytes. La
parte(b) de la figura nos muestra una matriz de 16x4, que es una memoria de 16
nibbles y la parte (c) presenta una matriz de 64x1 que es una memoria de 64 bits.

Una memoria se identifica mediante el número de palabras que puede almacenar,
multiplicado por el tamaño por el tamaño de palabra. Por ejemplo, una memoria de
16k x 8, puede almacenar 16,384 palbras de ocho bits
DIRECCIÓN Y CAPACIDAD DELAS MEMORIAS.
La posición de una unidad de datos en una matriz de memoria se denomina
dirección. Por ejemplo, en la figura siguiente (a), la dirección de un bit en la matriz
se especifica mediante la fila y la columna en que está, tal como se muestra. En la
figura (b), la dirección de un byte se especifica únicamente mediante la fila. Como
puede verse; la dirección depende de cómo se organicela memoria en unidades
de datos. Las computadoras personales disponen de memorias organizadas en
bytes. Esto significa que el grupo más pequeño de bits que se puede direccionar
es ocho.

La capacidad de una memoria es el número total de unidades de datos que puede
almacenar. Por ejemplo, en la matriz de memoria organizada en bits de la figura
(a), la capacidad total es de 64 bits. En lamatriz de memoria organizada en bytes
de la figura (b), la capacidad es de 8 bytes, que es lo mismo que 64 bits.
Típicamente, las memorias de computadora disponen de 32Mbytes, o más, de
memoria interna.
OPERACIONES BÁSICAS DE LAS MEMORIAS.
Puesto que una memoria almacena datos binarios, los datos deben
introducirse en la memoria y deben poder recuperarse cuando se necesiten. La
operación deescritura coloca los datos en una posición específica de la memoria y
la operación de lectura extrae los datos de una dirección específica de memoria.
La operación de direccionamiento, que forma parte tanto de la operación de
lectura como de la de escritura, selecciona la dirección de memoria especifica.
Las unidades de datos se introducen en la memoria durante la operación de
escritura y seextraen de la memoria durante la operación de lectura a través de
un conjunto de líneas que se denominan bus de datos.

La operación de escritura. En la siguiente figura se muestra la operación
de escritura simplificada. Para almacenar un byte de datos en la memoria, se
introduce en el bus de direcciones un código que se encuentra almacenado en el
registro de direcciones.
Una vez que el...