Tema de hoje: TIPOS DE MEMÓRIAS e BANCO DE MEMÓRIARIA

Família RAM

RAM estática

RAM dinâmica

Família ROM

MROM

PROM

EPROM

EEPROM

FLASH

Banco de memórias

A sigla RAM significa Random-Access Memory,memória de acesso aleatório foi originalmenteutilizada para diferenciar dispositivos de memória cujotempo de acesso (tacc) independiam da posição físicada palavra armazenada, ou seja, lendo a primeiraposição de memória, uma posição intermediária, oumesmo a última posição de memória de uma RAM, otempo de aceso é o mesmo.

Existem memórias cujo tempo de acesso varia com aposição da palavra. São as chamadas SAM –

Sequential-Access Memory, memória de acessosequencial onde os dados são armazenados,fisicamente, um após o outro.

Hoje a origem do termo não é rigidamente aplicável. Amaioria das memórias ROMs, são, conceitualmente,memórias de acesso aleatório, porém o termo RAMficou restrito as memórias de escrita-leitura voláteis.

Tipos de memória – Família RAM

Memórias RAMs servem para armazenar o programa de um MCU? Justifique.

O circuito de célula apresentado ao lado é umcircuito de memória RAM estática.

Observe que o roteiro para se gravar a memória émuito semelhante ao roteiro para se ler estamemória (memória de escrita-leitura).

Observe que na falta de energia elétrica, o nívellógico existente no FF será perdido (memória volátil).

As memórias RAMs Estáticas são hoje a tecnologiaque oferece menor tempo de acesso (mais rápidas).

São utilizadas em locais onde este tempo redundaem maior velocidade de processamento. Sãomemórias caras. O alto preço é devido àcomplexidade de circuito existente em cada célula.

Muitos componentes para se implementar uma

célula, maior área de silício necessário por cada

célula, implica em circuitos integrados de baixa

capacidade de armazenamento = alto custo de

armazenagem.

Tipos de memória –RAM Estática

Nela cada célula é constituída por um transistor e umcapacitor. Com isso, muito espaço é economizado em cadacélula, resultando na construção de memórias RAMs demaior capacidade de armazenamento e mais baratas.

Porém, o capacitor se descarrega e a informação seráperdida se algo não for feito. Com a RAM dinâmica surge oconceito de refresh, que consiste no procedimentorotineiro de leitura de todas as posições de memória esubsequente reescrita de todos os dados, ou seja, ainformação é reescrita de tempo em tempo (oscapacitores são recarregados).

Para esta tarefa a RAM dinâmica possui um circuitodedicado, chamado de circuito de refresh. O refresh éautomático nas memórias RAMs dinâmicas e não exige aparticipação do processador nesta tarefa. Durante orefresh, a memória fica indisponível para o processador.Devido ao refresh, as memórias RAMs dinâmicas têmmaiores tempo de acesso do que as memórias RAMsestáticas.

Tipos de memória –RAM Dinâmica

Poucos componentes em cada célula, menor área de silício necessária por cada célula, implica em

circuitos integrados de alta capacidade de armazenamento = baixo custo de armazenagem.

ROM significa Read Only Memory, memória apenas deleitura.

Originalmente significava dispositivos que eram gravadosdurante a fabricação do circuito integrado.

O processador só podia ler os dados lá armazenados.Hoje o nome ROM hoje engloba uma família dedispositivos que possuem a taxa de escrita muito menordo que a taxa de leitura, são as chamadas memória deleitura preferencial.

A característica comum a todas as ROMs é a nãovolatilidade. Isso significa que os dados armazenados emqualquer tipo de ROM não se perderão se a alimentaçãoelétrica da memória for interrompida.

Tipos de memória – Família ROM

Memórias ROMs servem para constituir memória de trabalho de um computador pessoal?

As células dessa ROM são fusíveis. Os fusíveis de cadacélula são, ou não, queimados durante oarmazenamento dos dados. Fusível intacto é um nívellógico, fusível rompido, o outro nível lógico.

Claro que a presença ou ausência da energia elétrica nãoreconstitui fusíveis, logo os dados armazenados nãodependem da energia elétrica para serem mantidos(memória não volátil).

A queima dos fusíveis (gravação dos dados na memória)é feita através de uma máscara durante o processo defabricação do circuito integrado. A máscara aponta paraos fusíveis de devam ser queimados e o processo deprodução do CI se incube disso. A memória sai de fábricaprogramada e qualquer alteração necessária aos dadosarmazenados só será possível produzindo nova memóriacom a nova máscara.

As MROMs são as memória mais baratas que existempara alto volume de produção. Possui o inconveniente denão permitirem alteração dos dados. Ela é realmente

uma memória apenas de leitura.

Tipos de memória –MROM

A ROM programável é bem parecida com a MROMcom a diferença que os fusíveis armazenadores dedados podem ser queimados eletricamente. As PROMsaem da fábrica com todos os fusíveis intactos.

Através de um equipamento próprio (gravadora dePROMs) é possível queimar os fusíveis que nosinteressam através da aplicação de uma tensãoelevada em pinos especiais.

Isso leva para a bancada a gravação da ROM epossibilita a gravação de pequenas quantidades dememória.

Veja que a operação de gravação só é possível umavez. Caso seja necessário alterar dados, nova PROMdeverá ser gravada e a PROM antiga é descartada.

Tipos de memória –PROM – ROM Programável

Evolução do PROM, nessa memória é possível o seuapagamento total através da aplicação de luz sobre ascélulas.

Toda EPROM possui no seu invólucro uma janelatranslúcida por onde é possível enxergar a pastilha desilício. O processo de apagamento é a incidência de luzpor cerca de 20 minutos sobre as células.

Não é possível apagar algumas células. Após oapagamento, testa-se a memória certificando que todasas células estão sem informação. Após isso, a memóriaestá pronta para receber nova programação.

Assim é possível a correção de dados gravados naEPROM, sem a perda do circuito integrado, o que nãoera possível na PROM.

Tipos de memória – EPROM – ROM Programável e Apagável

É uma EPROM cujo processo de apagamento éeletricamente executado.

Com isso ganha-se tempo em relação à EPROM, cujoapagamento exige minutos de aplicação de luz.

A EEPROM permite o apagamento de regiões damemória, tornando o ciclo de escrita bastante maiscomplexo do que o ciclo de leitura (leitura preferencial!).São memórias caras e pouco densas.

Os sinais elétricos para gravação e apagamento sãocompatíveis com os níveis existentes no funcionamentonormal dos MCU e MPU, tornando-se a primeiramemória da família ROM cuja gravação pode se dardurante o funcionamento normal do equipamentoprocessado.

Tipos de memória – EEPROM – ROM Programável e Eletricamente Apagável

As memórias FLASH possuem tempo de escrita (queengloba o tempo de apagamento das células) muitomenor do que a EEPROM (daí o seu nome flash, em umaalusão à alta velocidade de escrita), porém são maislentas do que as memórias RAMs estáticas.

Na realidade são EEPROM com tecnologia de escrita quesimplifica o ciclo de armazenamento, principalmentepara a escrita de grande quantidades de bits.

É apontada como um passo para a confecção deestruturas em estado sólido que forneça densidade ecusto suficiente para substituir memórias de massa.

É muito usada em máquinas fotográficas digitais,telefones celulares, armazenamento de configuração decomputadores e outras aplicações onde a nãovolatilidade seja importante.

Tipos de memória – FLASH

Qualquer que seja a tecnologia de memória utilizada,há de se ter um “casamento” entre as característicasnecessárias do equipamento processado (seja MCU,seja MPU) e as características dos circuitos integradosde memória.

Por exemplo, um MCU (ou MPU) com palavra de dadosde 16 bits, “precisa” encontrar em cada posição dememória, componentes suficientes para armazenar os16 bits presentes na palavra de dados.

Um equipamento (sistema) processado tem umanecessidade de capacidade de armazenamento dememória, a qual, evidentemente, tem de ser supridapelos componentes de memória existente noequipamento.

Bancos de memória

Graças aos barramentos (mais uma!), é possívelimplementar um “banco” de memórias.

Um banco de memória é constituído por vários CIs dememória, devidamente interligados de forma a constituirum banco (sistema de memória) de memória casadocom as necessidade (tamanho de palavra e decapacidade de armazenamento) do sistema.

Bancos de memória

Dois CIs de oito posições de memória (confira!), palavra de quatro bits (confira!) ligados de formatal a formar um banco de memória de oito posições de memória, palavra de oito bits.

Bancos de memória

Dois CIs de oito posições de memória (confira!), palavra de quatro bits (confira!) ligados de formatal a formar um banco de memória de dezesseis posições de memória, palavra de quatro bits.

Bancos de memória

Exercícios

1. Atualmente, o que significa memória RAM?

2. Atualmente, o que significa memória ROM?

3. Um MCU possui janela translúcida em seu invólucro. O que isso significa?

4. O que é circuito de refresh? Onde ele é necessário?

5. Qual a memória de menor tempo de acesso (“mais rápida”)?

6. Diferencie memória de leitura-escrita de memória de leitura preferencial.

7. O que são bancos de memória?

8. O que são memórias cache? Qual a tecnologia de memória mais indicada para essa aplicação?

9. O que é BIOS? Qual a tecnologia de memória mais indicada para essa aplicação?

10. Qual a tecnologia mais adequada para se aplicar em um pen drive? Justifique.

Exercícios

11. Ao está a pinagem do CI de memória da Fairchild F2114(a) Qual o tamanho de palavra dessa matriz de memória?(b) Quantas posições de memória há nessa matriz?(c) Quantos pinos de controle há nesse CI de memória?

12. Interligue os 2 CIs de memória abaixo de forma a compor um banco com palavra de memória de 8 bits. Quantas posições de memória possui este banco?

Exercícios

13. Interligue os 2 CIs de memória abaixo de forma a compor um banco com 2k posições de memória. Qual a palavra de memória desse banco?