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Capítulo 12) Dispositivos de MemóriaTerminologia / Velocidade / PreçoTipos de memória / Leitura / EscritaCapacidadeProcedimentos de Leitura e EscritaROM / FLASH / RAM / SRAM / DRAM

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12.1) TerminologiaCélula de memória: Dispositivo usado para armazenar um único bitPalavra de memória: Grupo de BitsByte = 8 bitsCapacidade: Quantos bits podem ser armazenados 4K x 20 = 4096x20 bitsEndereço: Número que identifica uma posição de uma

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Endereço: Número que identifica uma posição de uma palavra na memória

12.1) TerminologiaOperação Leitura / Escrita

Tempo de Acesso: tACC tempo de LeituraMemória Volátil: Se a alimentação for removida a informação é perdidaMemória de Acesso Sequencial (SEQUENTIAL-ACCESS-MEMORY - SAM) O tempo de acesso não é constante

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constanteMemória de Acesso Aleatório (RANDON-ACCESS-MEMORY - RAM): O tempo de acesso é o mesmo para qualquer endereçoMemória de Leitura e Escrita (READ/WRITE MEMORY - RWM)Memória Apenas de Leitura (READ-ONLY-MEMORY - ROM)

12.1) TerminologiaDispositivo de memória Estática: Os dados permanecem enquanto a fonte estiver aplicadaDispositivo de memória Dinâmica: Os dados precisam ser periodicamente reescritos (REFRESH)Memória Principal: Instruções e DadosMemória Auxiliar: Armazenamento

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12.2) Princípios de OperaçãoEntradas de EndereçoEntrada R/~WHabilitação

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12.2) Princípios de OperaçãoEscrita e Leitura

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12.3) Conexões CPU-MEMÓRIABarramentos: Endereço

DadosControle

Operações: EscritaLeitura

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12.4) Memória Apenas Leitura24=16 endereçosPalavras de 8 bits

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12.5) Arquitetura Interna da ROM

Matriz de RegistradoresDecodificador de Linhas

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Decodificador de LinhasDecodificador de ColunasBuffer de Saída

12.6) Temporização da ROMtACC – Tempo de acessotOE – Tempo de habilitação de saída

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12.7) Tipos de ROM

MROM – ROM Programada por máscaraPROM – ROM ProgramávelEPROM – Erasable Programable ROMEEPROM – Electrically Erasable Programable ROM

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EEPROM – Electrically Erasable Programable ROMCD-ROM – Compact Disk ROM

12.7) Tipos de ROM

MROM – ROM Programada por máscaraTem a informação armazenada ao mesmo tempo que o circuito é fabricado

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12.7) Tipos de ROMMROM – ROM Programada por máscara

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12.7) Tipos de ROM

PROM – ROM ProgramávelPode ser programada um única vez com conexões a fusívelOTP – One Time Programmable

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12.7) Tipos de ROMEPROM – Erasable Programable ROMÉ não volátilPode ser programada pelo usuário e também pode ser apagadaAs células são constituídas de transistores MOS e programadas com tensões elevadasAs células são apagadas expondo-se o silício à luz

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As células são apagadas expondo-se o silício à luz ultravioleta de alta intensidade por vários minutos

12.7) Tipos de ROMEPROM – Erasable Programable ROM

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12.7) Tipos de ROMEEPROM – Electrically Erasable Programable ROMPode ser apagada no próprio circuitoPode-se reescrever bytes individualmente

CI 28468Kx813 pinos de endereço

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13 pinos de endereço213=8192 endereços8 pinos de dados

12.7) Tipos de ROMEEPROM – Electrically Erasable Programable ROMOperação de escrita (5ms relativamente lento)

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12.7) Tipos de ROMDiscos reflexivos (Baratos)Os Dados são gravados “queimando-se” a tinta reflexiva

Discos de 12cm

CD-ROM ~700MBComprimento de onda 503nm

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Comprimento de onda 503nm

Trilha de 1.6µm com 22,188 voltas, 5,6 km de extensão

44100 amostras × 16-bit/amostra × 2 canais = 1411,2 kbit/s (mais de 10 MB por minuto)

DVD-ROM ~4,7/8,5 GBHD-DVD ~15/30GBBLU-RAY ~25/50 GB

12.7) Tipos de ROM

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12.8) Memória FLASHDesafio: Memória não-volátil com a capacidade da EEPROM de apagamento elétrico e com a densidade e custos da EPROM mantendo a alta velocidade de leitura

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12.8) Memória FLASHCI 28F256A215=32768=32k endereços8 bits32KB ou 256KbitsTempo de escrita 10us (EPROM-100us / EEPROM 5ms)

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12.9) Aplicações das ROMsMemória de ProgramaTransferência de dados e portabilidadeBoot StrapTabelas de DadosConversor de DadosGerador de FunçõesArmazenamento auxiliar

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Armazenamento auxiliar

12.10) RAM Semicondutora

Armazenamento temporário de programas e dados

Memórias de Leitura e escrita

São voláteis

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São voláteis

Ciclos de Leitura e Escrita rápidos

12.11) Arquitetura da RAM

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12.11) Arquitetura da RAMExemplos: 2147H / MCM6202C

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12.12) RAM ESTÁTICA (SRAM)Armazena os dados enquanto a alimentação é mantidaAs célular são FFs

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12.12) RAM ESTÁTICA (SRAM)

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12.12) RAM ESTÁTICA (SRAM)

Chips comerciais

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12.13) RAM DINÂMICA (DRAM)

MOS – Elevadas Capacidades – Baixo consumoAs células são pequenos capacitoresRequer REFRESH (2~8ms)Menos velocidade, Mais complexas, Maios Capacidade, Menos custo por bit, Menor consumo quando comparado com SRAM

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12.14) OPERAÇÃO DA DRAM

SW1 e SW2 FECHADAS – ESCRITA

SW2, SW3 e SW4 FECHADAS – LEITURA/REFRESH

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12.14) OPERAÇÃO DA DRAM

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12.15) LEITURA/ESCRITA DA DRAM

LEITURA

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12.15) LEITURA/ESCRITA DA DRAM

ESCRITA

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12.16) REFRESH DA DRAM

A cada leitura de uma célula, todas as células daquela linha são reavivadasCI Controlador de DRAMRefresh apenas com ~RAS

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12.18) EXPANSÃO DO TAMANHO DA PALAVRA E DA CAPACIDADE

Expansão do tamanho da palavra

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da palavra

12.18) EXPANSÃO DO TAMANHO DA PALAVRA E DA CAPACIDADE

Expansão da

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Expansão da Capacidade