fabrício campos
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FABRÍCIO CAMPOS Capítulo 12) Dispositivos de Memória Terminologia / Velocidade / Preço Tipos de memória / Leitura / Escrita Capacidade Procedimentos de Leitura e Escrita ROM / FLASH / RAM / SRAM / DRAM FABRÍCIO CAMPOS 12.1) Terminologia Célula de memória: Dispositivo usado para armazenar um único bit Palavra de memória: Grupo de Bits Byte = 8 bits Capacidade: Quantos bits podem ser armazenados 4K x 20 = 4096x20 bits Endereço: Número que identifica uma posição de uma palavra na memória FABRÍCIO CAMPOS 12.1) Terminologia Operação Leitura / Escrita Tempo de Acesso: tACC tempo de Leitura Memória Volátil: Se a alimentação for removida a informação é perdida Memória de Acesso Sequencial (SEQUENTIALACCESS-MEMORY - SAM) O tempo de acesso não é constante Memória de Acesso Aleatório (RANDON-ACCESSMEMORY - RAM): O tempo de acesso é o mesmo para qualquer endereço Memória de Leitura e Escrita (READ/WRITE MEMORY - RWM) Memória Apenas de Leitura (READ-ONLY-MEMORY - ROM) FABRÍCIO CAMPOS 12.1) Terminologia Dispositivo de memória Estática: Os dados permanecem enquanto a fonte estiver aplicada Dispositivo de memória Dinâmica: Os dados precisam ser periodicamente reescritos (REFRESH) Memória Principal: Instruções e Dados Memória Auxiliar: Armazenamento FABRÍCIO CAMPOS 12.2) Princípios de Operação Entradas de Endereço Entrada R/~W Habilitação FABRÍCIO CAMPOS 12.2) Princípios de Operação Escrita e Leitura FABRÍCIO CAMPOS 12.3) Conexões CPU-MEMÓRIA Barramentos: Endereço Dados Controle Operações: Escrita Leitura FABRÍCIO CAMPOS 12.4) Memória Apenas Leitura 24=16 endereços Palavras de 8 bits FABRÍCIO CAMPOS 12.5) Arquitetura Interna da ROM Matriz de Registradores Decodificador de Linhas Decodificador de Colunas Buffer de Saída FABRÍCIO CAMPOS 12.6) Temporização da ROM tACC – Tempo de acesso tOE – Tempo de habilitação de saída FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM MROM – ROM Programada por máscara PROM – ROM Programável EPROM – Erasable Programable ROM EEPROM – Electrically Erasable Programable ROM CD-ROM – Compact Disk ROM FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM MROM – ROM Programada por máscara Tem a informação armazenada ao mesmo tempo que o circuito é fabricado FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM MROM – ROM Programada por máscara FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM PROM – ROM Programável Pode ser programada um única vez com conexões a fusível OTP – One Time Programmable FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM EPROM – Erasable Programable ROM É não volátil Pode ser programada pelo usuário e também pode ser apagada As células são constituídas de transistores MOS e programadas com tensões elevadas As células são apagadas expondo-se o silício à luz ultravioleta de alta intensidade por vários minutos FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM EPROM – Erasable Programable ROM FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM EEPROM – Electrically Erasable Programable ROM Pode ser apagada no próprio circuito Pode-se reescrever bytes individualmente CI 2846 8Kx8 13 pinos de endereço 213=8192 endereços 8 pinos de dados FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM EEPROM – Electrically Erasable Programable ROM Operação de escrita (5ms relativamente lento) FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM Discos reflexivos (Baratos) Os Dados são gravados “queimando-se” a tinta reflexiva Discos de 12cm CD-ROM ~700MB Comprimento de onda 503nm Trilha de 1.6µm com 22,188 voltas, 5,6 km de extensão 44100 amostras × 16bit/amostra × 2 canais = 1411,2 kbit/s (mais de 10 MB por minuto) DVD-ROM ~4,7/8,5 GB HD-DVD ~15/30GB BLU-RAY ~25/50 GB FABRÍCIO CAMPOS 12.7) Tipos de ROM FABRÍCIO CAMPOS 12.8) Memória FLASH Desafio: 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 FABRÍCIO CAMPOS 12.8) Memória FLASH CI 28F256A 215=32768=32k endereços 8 bits 32KB ou 256Kbits Tempo de escrita 10us (EPROM-100us / EEPROM 5ms) FABRÍCIO CAMPOS 12.9) Aplicações das ROMs Memória de Programa Transferência de dados e portabilidade Boot Strap Tabelas de Dados Conversor de Dados Gerador de Funções Armazenamento auxiliar FABRÍCIO CAMPOS 12.10) RAM Semicondutora Armazenamento temporário de programas e dados Memórias de Leitura e escrita São voláteis Ciclos de Leitura e Escrita rápidos FABRÍCIO CAMPOS 12.11) Arquitetura da RAM FABRÍCIO CAMPOS 12.11) Arquitetura da RAM Exemplos: 2147H / MCM6202C FABRÍCIO CAMPOS 12.12) RAM ESTÁTICA (SRAM) Armazena os dados enquanto a alimentação é mantida As célular são FFs FABRÍCIO CAMPOS 12.12) RAM ESTÁTICA (SRAM) FABRÍCIO CAMPOS 12.12) RAM ESTÁTICA (SRAM) Chips comerciais FABRÍCIO CAMPOS 12.13) RAM DINÂMICA (DRAM) MOS – Elevadas Capacidades – Baixo consumo As células são pequenos capacitores Requer REFRESH (2~8ms) Menos velocidade, Mais complexas, Maios Capacidade, Menos custo por bit, Menor consumo quando comparado com SRAM FABRÍCIO CAMPOS 12.14) OPERAÇÃO DA DRAM SW1 e SW2 FECHADAS – ESCRITA SW2, SW3 e SW4 FECHADAS – LEITURA/REFRESH FABRÍCIO CAMPOS 12.14) OPERAÇÃO DA DRAM FABRÍCIO CAMPOS 12.15) LEITURA/ESCRITA DA DRAM LEITURA FABRÍCIO CAMPOS 12.15) LEITURA/ESCRITA DA DRAM ESCRITA FABRÍCIO CAMPOS 12.16) REFRESH DA DRAM A cada leitura de uma célula, todas as células daquela linha são reavivadas CI Controlador de DRAM Refresh apenas com ~RAS FABRÍCIO CAMPOS 12.18) EXPANSÃO DO TAMANHO DA PALAVRA E DA CAPACIDADE Expansão do tamanho da palavra FABRÍCIO CAMPOS 12.18) EXPANSÃO DO TAMANHO DA PALAVRA E DA CAPACIDADE Expansão da Capacidade FABRÍCIO CAMPOS
