Sistemas Digitais Número de Ordem 0720e 
Horário 5PQ/6PQ 
Salas B08/I15
 
Tecnologia de Memórias

      Memórias são dispositivos que armazenam centenas, milhares e dezenas de milhares de palavras.
      A Fig.1 mostra a evolução tecnológica das memórias.
 

 
Fig.1
 
Estrutura de uma Memória Semicondutora de Leitura/Escrita
 A menor unidade de memória é chamada uma célula e pode ser usada para armazenar um bit de informação, isto é, 0 lógico ou 1 lógico. Um número determinado de células juntas formam uma palavra e as células de uma palavra são lidas ou escritas ao mesmo tempo.

Para formar uma célula de memória podemos utilizar um latch, conforme mostra a Fig.2, e cada palavra da memória é composta por duas células. Então, a memória tem 4-palavras e cada palavra tem 2-bits.Assim, a capacidade da memória, é igual a 8-bits, e a organização da memória é 4X2-palavrasXbits.
 

Fig.2
 
Cada palavra da memória tem uma locação associada a um endereço definido pelos bits de endereço A1A0.
 
Endereço
Posição
A1A0
Dados
00
Palavra 0
01
Palavra 1
10
Palavra 2
11
Palavra 3
 
Os endereços são decodificados pelo decodificador de endereços formado pelas portas AND G0, G1, G2 e G3, cujas saídas quando ativas conectam as saídas das células às linhas de bits, preparando a posição para uma operação de leitura ou escrita.As memórias sempre incorporam o decodificador de endereços para limitar o número de pinos da memória.

A memória é habilitada pelo sinal Seleciona-Circuito(CS).Quando CS está inativo, nível baixo, então as chaves operadas por lógica, que ligam as linhas de bits às saídas ou entradas da memória, estão abertas, colocando as saídas/entradas memória em tri-state, desconectando-a do barramento.

As operações de leitura e escrita são controladas pelo sinal Habilita-Escrita. Quando está no nível baixo as chaves operadas por lógica das entradas I1I0 estão fechadas, conectando I1I0 às linhas de bits.No nível alto, estão fechadas as chaves operadas por lógica das saídas O1O0, colocando as linhas de bits em ligação com as saídas.
As operações de leitura/escrita só podem ser realizadas com a memória habilitada, o pino Seleciona-Circuito no nível ativo.

Terminais Comuns de Entrada-Saída
Para reduzir a quantidade de pinos na periferia dos CIs de memória são empregados pinos comuns para entrada e saída de dados.

Fig.3
 
Seleciona-Circuito=1 : a chave na linha de bits fecha
Leitura/Escrita=0 : S1 fecha, pode-se escrever na memória
Leitura/Escrita=1 : S2 fecha, pode-se ler dados da memória
 

Organização Interna das Memórias

Estrutura Unidimensional ou Linear

Fig.4
 
A memória de 16X1 palavrasXbits tem um decodificador de endereços com 16 portas AND de 4 entradas, desde que existem 4-bits de endereços A3A2A1A0. A medida que a memória aumentar a capacidade, a quantidade  de bits de endereços cresce, então o decodificador deve aumentar de tamanho, acrescentando mais portas AND com maior número de entradas.

Estrutura Bidimensional
A memória é organizada internamente em linhas e colunas, com um decodificador  de linhas  e outro decodificador de colunas.
 

Fig.5
 
Os decodificadores de linhas e de colunas são de 2-entradas e 4-saídas, cada um tem duas portas AND de 2-entradas, reduzindo pela metade a quantidade de portas e de entradas nas portas.
 
 
1.Questões de Revisão - Resolva on-line algumas questões sobre tecnologia e estrutura de memórias semicondutoras
   
 
 Conheça a história da evolução tecnológica na fabricação de memórias semicondutoras pela IBM 
 
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