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Eletrônica Digital
Memórias Semicondutoras
PROF. EDUARDO G. BERTOGNA
UTFPR / DAELN
Memórias Semicondutoras
 Os circuitos de memória estão presentes em sistemas
computacionais como element de armazenamento de
dados e programa.
Função da Memória Semicondutora
 Armazenar informações: palavras, números, figuras,
textos, etc;
 Além da memória semicondutora existem as memórias
do tipo magnética (disco rígido) e óptica (DVD, CDROM);
 Em equipamentos digitais as informações são armazenadas como uma PALAVRA DIGITAL de um certo nr de bits;
 A esta palavra digital poderá estar associado um número
negativo, positivo, uma letra, um símbolo, etc.
Por exemplo: a apalvra 1110 1011 pode representar:
235 decimal não sinalizado;
-21 decimal sinalizado;
W = símbolo da tabela ASCII.
Características Gerais de uma Memória
 Capacidade: número de bits/área física;
 Tamanho da palavra digital em bits;
 Tempo de acesso para a memória apresentar dados
válidos após ser endereçada e selecionada;
 Tempo de escrita/leitura: tempos necessários para as
operações de escrita e leitura;
Descrição de uma Mémória Semicondutora:
[Nr. de palavras digitais] x [Tamanho da palavra]
Ex:
1024 x 8 = 1024 palavras de 8 bits
4096 x 8 = 4096 palavras de 8 bits
Nomenclaturas usadas:
 Nibble: palavra de dados de 4 bits;











Byte (B): palavra de dados de 8 bits;
Word: palavra de dados de 16 bits;
Double-word: palavra de dados de 32 bits;
1 kilobyte: conjunto de 210 = 1.024 bytes;
2 kilobyte: conjunto de 211 = 2.048 bytes;
4 kilobyte: conjunto de 212 = 4.096 bytes;
8 kilobyte: conjunto de 213 = 8.192 bytes;
16 kilobyte: conjunto de 214 = 16.384 bytes;
32 kilobyte: conjunto de 215 = 32.768 bytes;
64 kilobyte: conjunto de 216 = 65.536 bytes;
1 Megabyte: conjunto de 220 = 1024 x 1024 bytes =
1.048.576 bytes;
 1 Gigabyte: conjunto de 230 = 1024 x 1MB
 1 Terabyte: conjunto de 240 = 1024 x 1GB
Estrutura de uma Memória Semicondutora
Operações de Leitura e Escrita
Interconexão das Memórias com a CPU
 Barramento de Endereços: recebe o endereço vindo
da CPU para as operações de leitura ou escrita;
 Barramento de Dados: recebe ou envia o dado do
endereço especificado nas operações de leitura e
escrita, respectivamente;
 Barramento de Controle: recebe sinais de controle.
Classificação das Memórias Semicondutoras
 Quanto à forma de acesso podem ser:
 Sequenciais: para o acesso de um endereço é
necessário passer por todas os endereços
intermediários. Ex: FILO, FIFO.
 Aleatórias: encontra-se qualquer endereço
imediatamente
 Quanto à Tecnologia:
 CMOS: Gates MOS na implementação dos
circuitos lógicos de armazenamento;
 Bipolar: Gates TTL na implementação dos circuitos
lógicos de armazenamento;
 Quanto à volatilidade:
 Voláteis: Perdem as informações com o corte da
alimentação
 Não-voláteis: mesmo sem alimentação mantém
seus dados.
Diagrama Geral
de uma Memória
Semicondutora
Tipos de Memórias Semicondutoras
 Memórias Somente de Leitura: são as não-voláteis e
classificam-se quanto ao modo de gravação dos dados:
 ROM = Read Only Memory
 PROM = Programmable Read Only Memory
 EPROM = Eraseble and Programmable ROM
 EEPROM = Electrically Eraseble and Programmable
ROM
 Flash.
 ROM: gravadas durante o processo de fabricação, não
podendo ser apagadas/reprogramadas;
 PROM: na fabricação inicialmente todos os bits estão em
1, e o usuário com o uso de um gravador de EPROM ou
Universal “queima” os 1s que forem necessários, e assim
produzindo os zeros. A gravação não pode ser desfeita;
Tipos de Memórias Semicondutoras (2)
 EPROM: gravadas de forma semelhante à PROM, porém
ao invés da “queima” das posições em 1, pulsos de certa
amplitude e duração depositam cargas nestas posições;
Além disto, a EPROM pode ser apagadas/reprogramadas
através da exposiçõe de sua janela da cristal a passagem
de luz ultravioleta;
 EEPROM: nestas tanto a gravação como o apagamento
são feitos eletricamente, e por esta razão tem como
vantage não se necessário ser retirada do circuito, e pode
ser apagada por bytes ao invés de toda ela;
Diagrama de uma EPROM – 27C64
Diagrama de uma EEPROM – 2864
 Flash: estas funcionam como as EEPROMs, porém requer
tensões de programação de 5V diferente das EEPROMs
que necessitam de tensões mais elevadas;
Diagrama de uma Flash – 28F256A
Comparação entre Memórias Não-Voláteis:
Exemplos de Aplicação de uma ROM
Tipos de Memórias Semicondutoras (2)
 Memórias Somente de Leitura e Escrita: são as voláteis
e classificam-se em:
 SRAM = Static Random Access Memory;
 DRAM = Dynamic RAM
 NVRAM = Non-Volatile RAM.
 SRAM: usa Flip-Flop como elemento de armazenamento, e
se chama de estática pois uma vez guardado o dado não
necessita ser atualizado;
 DRAM: usa capacitor como elemento de armazenamento,
e se chama de dinâmica pois uma vez guardado o dado
necessita ser atualizado a cada período chamado de
tempo de refresh. Mais lentas que a SRAM, consomem
mais energia, mais difícil interfacear, porém, como
vantagem: têm alta capacidade de integração.
Diagrama em Blocos de uma SRAM tipo 64 x4
Memórias SRAM – 4K x 1 e 32K x 8
Memória SRAM – Ciclo de Leitura
Memória SRAM – Ciclo de Escrita
Memória SRAM MCM6264C
Símbolo Lógico
Entradas de Controle
Padrão JEDEC de encapsulamento de memória
Joint Electron Device Engineering Council
Matriz de Memória de uma DRAM tipo 16K x 1
Célula de Memória de uma DRAM
Memória DRAM
TMS44100
4M x 1
Diagrama
em Blocos
Temporização
RAS/CAS
Interface SRAM e DRAM com CPU
Memória DRAM – Ciclo de Leitura supondo que
ഥ
sinal de controle R/𝑊=1
Memória DRAM – Ciclo de Escrita
Memória DRAM – Ciclo de Refresh
Modos de Refresh
da DRAM TMS44100
a) CAS antes de RAS
b) Oculto
c) Auto-refresh
Tipos de Associações de Memórias
a) Para aumentar o tamanho da palavra: neste
tipo de associação memórias com tamanho de
palavra menor resulta em um banco de memórias
como se alí houvesse uma única memória com
tamanho de palavra maior.
Ex: 16 x 8 com 2 memórias do tipo 16 x 4.
b) Para aumentar a capacidade instalada: neste
tipo de associação memórias com capacidades
menores resulta em um banco de memórias como se
alí houvesse uma única memória com capacidade
maior.
Ex: 16 x 8 com 2 memórias do tipo 16 x 4.
Associação
de Memórias
SRAM para
aumentar o
tamanho da
palavra
Ex: 16 x 8 com
2 memórias do
tipo 16 x 4.
Associação de Memórias SRAM para
aumentar a capacidade
Associação de Memórias SRAM para
aumentar a capacidade
Associação de 4 Memórias PROM de 2Kx8
Mapa de Memória da
Associação de 4 Memórias PROM de 2Kx8
Associação c/ Decodificação Parcial
Interface de 4 SRAMs 1K x 8 com CPU
Selecionando a SRAM 3 de 8 pela CPU
Associação de Memórias DRAM