DIESIA TEMA III: ELEMENTOS DE MEMORIA

TEMA III: ELEMENTOS DE MEMORIA
☞ ELEMENTO DE MEMORIA: ELEMENTO CAPAZ DE ALMACENAR UN ESTADO
DURANTE UN TIEMPO DETERMINADO.
☞ PROPIEDAD DE TRANSPARENCIA: DEPENDENCIA DE LOS CAMBIOS DE LA
SEÑAL DE SALIDA RESPECTO A LOS CAMBIOS DE LA SEÑAL QUE SE
QUIERE ALMACENAR.
✏ ELEMENTOS DE MEMORIA TRANSPARENTES
ALMACENAMIENTO
ESTÁTICO
Señal de entrada
0
1
1
0
0
1
Señal de salida
ALMACENAMIENTO
DINÁMICO
∆
∆
DIESIA
✏ ELEMENTOS DE MEMORIA NO TRANSPARENTES
C
C
Señal de entrada
Señal de control C
Señal de salida
∆
Fase de transparencia
Señal de entrada
Señal de control C
Señal de salida
DIESIA
✏ ESTUDIO DE BIESTABLES TRANSPARENTES
R
Z1 = R + Z 2
Z2 = S+ Z1
S
RS
Z1 Z2
00
01
11
10
00
11
10
00*
01
01
01*
00
00
01*
11
00
00
00
00
10
10*
10*
00
00
Z1 Z2
✓ R = 1 ---> RESET
✓ S = 1 ---> SET
✓ COMBINACIÓN RS = 11 PROHIBIDA
✓ BIESTABLE RS
RS
q
00
01
11
10
0
0*
1
-
0*
1
1*
1*
-
0
Q
DIESIA
☞ PRINCIPALES TIPOS DE BIESTABLES
D
T
q
1
0
q
0
0*
1
0
0*
1
1
0
1*
1
1*
0
Q = D
Q = T ⊕q
JK
q
1
0
RS
00
01
11
10
0
0*
0*
1
1
1
1*
0
0
1*
Q = Jq + Kq
q
00
01
11
10
0
0*
1
-
0*
1
1*
1*
-
0
Q = RS + R q
DIESIA
☞ ESTUDIO DE LATCHES
R
Rint
Q
R
0
C
1
0
S
0
S
Q’
Sint
C
Rint
R
Sint
R
CAPTURA
ALMACENAMIENTO
✏ SEÑALES SÍNCRONAS: SEÑALES DE ENTRADA
QUE SON CONTROLADAS POR LA SEÑAL DE
CONTROL (RELOJ), DE TAL FORMA QUE LA
INFLUENCIA DE ESTAS SEÑALES DEPENDE DE
LA SEÑAL DE CONTROL.
✏ SEÑALES ASÍNCRONAS: SEÑALES DE ENTRADA
QUE TIENEN LA PROPIEDAD DE
TRANSPARENCIA, ES DECIR, SU INFLUENCIA
NO ESTÁ CONTROLADA POR NINGUNA SEÑAL
ADICIONAL, NI SIQUIERA EL RELOJ.
DIESIA
✏ DIFERENCIA ENTRE SEÑALES SÍNCRONAS Y ASÍNCRONAS
C
R
Q
R1
R
R
C
S1
S
S
S
Q’ clear
clear
Q
DIESIA
☞ ESTUDIO DE FLIP-FLOPS
D
D Q
clk
Q1
D Q
Q
clk
C
maestro
esclavo
C
D
Q1
Q
S
S
Q
S
Q
Q
R
R
Q
R
Q
Q
clk
C
clk
CONFIGURACIÓN
TIPO D
DIESIA
☞ SÍMBOLOS DE ELEMENTOS DE MEMORIA
D
NIVEL
ALTO
D
TRANSICIÓN
DE SUBIDA
clk
D
NIVEL
ALTO
Q
clk
Q
D
TRANSICIÓN
DE BAJADA
clk
Q
Q
clk
FLIP-FLOPS
LATCHES
☞ RESTRICCIONES TEMPORALES
D
tsetup
thold
C
tw
D
C
tsetup
thold
DIESIA
☞ MEMORIAS DE SEMICONDUCTORES
✏ PALABRA: CONJUNTO DE BITS QUE PERTENECEN
A LA MISMA INSTRUCCIÓN O DATO
✏ DIRECCIÓN: CONJUNTO DE BITS QUE
IDENTIFICARÁN UNÍVOCAMENTE A CADA
PALABRA DE MEMORIA
Decodificador
de
dirección
Dirección
Matriz de
elementos de memoria
Palabra
✏ MEMORIA: SISTEMA CAPAZ DE ALMACENAR
INFORMACIÓN, LA CUAL ES SUMINISTRADA EN
CUALQUIER MOMENTO QUE UN ELEMENTO
CONECTADO A ELLA LA SOLICITE
✓ LECTURA
✓ ESCRITURA
DIESIA
☞ CARACTERÍSTICAS DE LAS MEMORIAS
✏ CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO: CANTIDAD DE
INFORMACIÓN QUE PODEMOS ALMACENAR EN
NUESTRO SISTEMA DE MEMORIA
1 K ---> 210
✏ TIEMPO DE ACCESO: TIEMPO TRANSCURRIDO
DESDE QUE SE SUMINISTRA LA DIRECCIÓN
HASTA QUE SE ACCEDE A LA PALABRA
REQUERIDA
✓ ACCESO ALEATORIO: IGUAL TIEMPO PARA
TODAS LAS PALABRAS
(MEMORIA RAM)
✓ ACCESO SECUENCIAL: TIEMPO DEPENDIENTE
DE LA LOCALIZACIÓN DE LA PALABRA
(CINTAS)
✓ ACCESO DIRECTO: LA MEMORIA ES SEPARADA
POR BLOQUES, TAL QUE EL ACCESO A CADA
BLOQUE ES ALEATORIO, Y A CADA PALABRA
DEL BLOQUE ES SECUENCIAL
(DISCOS DUROS)
✓ ACCESO POR CONTENIDO: ES UN ACCESO
ALEATORIO, PERO LA LECTURA NO DEPENDE
DE LA DIRECCIÓN, SINO DE PARTE DEL
CONTENIDO DE LA PALABRA
(MEMORIA CACHE)
✏ COSTE POR BIT: PRECIO QUE CUESTA
ALMACENAR UN BIT DE INFORMACIÓN.
DIESIA
☞ MEMORIA IDEAL: GRAN CAPACIDAD, ALTA
VELOCIDAD Y POCO PRECIO
tiempo de acceso
Coste por bit
Capacidad
Coste por bit
☞ RELACIÓN ENTRE LAS CARACTERÍSTICAS
DE LAS MEMORIAS
Capacidad
tiempo de acceso
☞ IMPOSIBILIDAD DE LA MEMORIA IDEAL
☞ JERARQUIZACIÓN DE LA MEMORIA
Procesador
Nivel inferior
Nivel superior
Menor retraso
Mayor capacidad
Menor coste
DIESIA
☞ CLASIFICACIÓN POR TIEMPO DE ALMACENAMIENTO
✏ MEMORIAS PERMANENTES: LA INFORMACIÓN NO SE PUEDE ALTERAR, UNA VEZ
ALMACENADA
✏ MEMORIA VOLÁTIL: LA INFORMACIÓN SE PERDERÁ CUANDO SE DESCONECTA LA
ALIMENTACIÓN
✏ MEMORIA DINÁMICA: LA INFORMACIÓN SE PERDERÁ CUANDO PASE UN
DETERMINADO TIEMPO. NECESITA CICLOS DE REFRESCO
☞ CLASIFICACIÓN POR FUNCIONAMIENTO
✏ MEMORIAS ROM Y PROM
PERMANENTE
✏ MEMORIAS EPROM: NO VOLÁTIL, PERO TRATADA COMO PERMANENTE
✓ MEMORIAS EPROM-FLASH
✓ MEMORIAS EEPROM
DIESIA
✏ MEMORIAS NOV-RAM = RAM ESTÁTICA + EEPROM
NO VOLÁTIL
✏ MEMORIAS RAM ESTÁTICAS
VOLÁTIL
✏ MEMORIAS RAM DINÁMICAS
VOLÁTIL Y DINÁMICA
☞ EJEMPLO DE CONFIGURACIÓN DE UN SISTEMA DE MEMORIA.
0
7
0000h
ROM
3FFFh
4000h
RAM
BFFFh
C000h
FFFFh
DIESIA
☞ EJEMPLO DE UN SISTEMA DE MEMORIA
CS
A15-A12 4
0
1
2
3
CS
CS
A11-A0
12
Dirección
ROM 16Kx8
Datos
8
I/O7-0
RD WR
RD
A11-A0
12
Dirección
RAM 16Kx8
Datos
8
RD
WR
A11-A0
12
Dirección
RAM 16Kx8
Datos
8
RD
WR
DIESIA