memorias y decodificador de direcciones

Memorias

Los chips de memoria funcionan como una gran tabla que contiene información, esta información está organizada lógicamente en forma de filas y columnas. Cada una de las columnas reporta a los terminales de datos del chip {D7; D6; D5; D4; D3; D2; D1; D0} y cada una de las filas, representan a las distintas posiciones de memoria del circuito integrado.
Las posiciones de memoria, sonseleccionadas por medio de los terminales {A9; A8; A7; A6; A5; A4; A3; A2; A1; A0} y cada posición responde a una combinación diferente de 1 y 0 en estos terminales.
La memoria de la figura 1, posee 10 terminales A, por lo tanto puede direccionar posiciones de memoria distintas, también posee 8 terminales de datos, lo que significa que puede almacenar un byte en cada posición de memoria.Figura 1.




Primer posición de memoria: 0000h

Última posición de memoria: 03FFh


Las memorias, salvo las que son de solo lectura, permiten modificar el contenido de cada una de las posiciones de memoria, así como también permiten leer el contenido de las mismas. Los chips de memoria, poseen terminales dedicados a cambiar el modo de operación de las mismas, permitiendo conmutarentre modo lectura y modo escritura. Para el ejemplo de la figura 1, los terminales son:

OE Output Enabled (Salida habilitada)
WE Write Enabled (Escritura habilitada)

En la hoja de datos correspondiente al modelo de memoria, se puede encontrar una tabla de verdad y un diagrama de tiempo que indican cual e la forma correcta para operar estas señales. Para los fines explicativos, asumiremosque WE = 1 y que OE = 1 para forzar al chip de memoria a trabajar en modo lectura.



Decodificador de direcciones

Habitualmente, cuando se realizan diseños de sistemas microprocesados, es necesario utilizar varios chips de memoria para aumentar la capacidad de almacenamiento y en la mayoría de las aplicaciones, también es necesario mezclar distintos tipos de memorias, algunos sistemascombinan memorias EPROM con RAM y los más modernos FLASH con RAM.
El caso típico es una PC hogareña, que posee una memoria FLASH para alojar el software de inicio (Normalmente se la llama ROM BIOS) y una combinación de SRAM (Memoria CACHE) con DRAM (Memoria RAM del sistema).

Los decodificadores de memoria son dispositivos que permiten asignar a cada uno de los chips de memoria un rangode operación diferente dentro del mapa de memoria. Para lograr esto, los decodificadores utilizan líneas del bus de direcciones que se encuentran mas allá de lo que pueden manejar los chips de memoria.
El decodificador de direcciones, generara un número de salidas de habilitación que dependerá de la cantidad de líneas que tome del bus de direcciones.

Si toma 3 líneas:



Genera 8salidas

Esto se puede lograr configurando un 74ls138 como se muestra en la figura 2.


Si toma 5 líneas:



Genera 32 salidas.

Esto último, se puede lograr utilizando la configuración de 74ls138 que se encuentra documentada en la hoja de datos de este integrado.

Los chips de memoria poseen entradas de habilitación destinadas a los decodificadores de direcciones, las salidas dehabilitación del decodificador de direcciones deben conectarse a estas entradas.
Las entradas suelen llamarse CE (Chip Enabled) o CS (Chip Select)

Algunos chips de memoria poseen más de uno de estas entradas (se recomienda analizar la hoja de datos del integrado)

Figura 2.





La figura 2 muestra una configuración de:

7 chips de memoria de 1024x8
y
2 chips de memoria de 1024x4Esta configuración se comporta como si fuese una memoria de 8192x8.

Veamos la explicación detallada…

El decodificador de direcciones, irá habilitando y deshabilitando los distintos chips de memoria, para que trabajen en distintos rangos de direcciones.

Por la forma en que se encuentran conectados los chips de 1024x4 (U1 y U2), son habilitados por la salida O0 del decodificador de...