practica sram sd2 p02

Práctica no. 8: La memoria SRAM 6116

E. Romero A – ITSON Laboratorio de Sistemas Digitales II (plan 2002)

PRÁCTICA No. 8

LA MEMORIA SRAM 6116

OBJETIVOS:

Identificar las terminales típicas de una RAM estática (SRAM).

Analizar los ciclos de lectura y escritura de la SRAM 6116.

Manipular adecuamente las líneas de dirección, las líneas de datos y las señales

de control de la SRAM 6116, para escribir y leer datos de una localidad de memoria específica.

INTRODUCCIÓN:

Las memorias son dispositivos de almacenamientos de datos binarios de largo plazo (permanente) o corto plazo (temporal). La memoria es un componente fundamental en los sistemas digitales programables y esta presente en una gran parte de los sistemas actuales. Existen en la literatura diversas formas en las que las memorias pueden clasificarse, tal como lo sugiere la figura 8.1. De forma general, se puede clasificar en aquellas que tienen acceso secuencial y las que tienen acceso aleatorio y a partir de ahí, se desprenden todas las demás variantes.

Figura 8.1 Clasificación de las memorias



Existen tres parámetros que caracterizan a toda memoria y son: Capacidad: Es el número total de localidades que posee una memoria y siempre debe ser un múltiplo de 2n. Anchura de la palabra: Es la cantidad de bits individuales que es capaz de almacenar cada localidad de palabra. Las anchuras típicas en memorias comerciales son de 4 bits (nibble), 8 bits (byte) y 16 bits (word). Tiempo de acceso (tacc): Es el tiempo que tarda una memoria en entregar un dato válido en su salida. De tal forma, este parámetro define la rapidez de lectura de la memoria, por ejemplo un tacc = 200 ns significa que la memoria es capaz de entregarnos hasta 5 millones de datos en un segundo. Memorias de acceso aleatorio Las memorias de acceso aleatorio conocidas como RAM por sus siglas en ingles. Se caracterizan por ser memorias de lectura/escritura y contienen un conjunto de variables de dirección que permite seleccionar cualquier localidad de memoria en forma directa e independiente de la posición en la que se encuentra. Por lo regular estas memorias son volátiles, es decir, que se pierde la información cuando no hay energía y se clasifican en dos grandes grupos: RAM estáticas (SRAM) y RAM dinámicas (DRAM. En las SRAM la celda básica está basada en un FF y en las DRAM las celdas básicas están construidas con capacitores. En la tabla 8.1 se comparan las características de ambos tipos de memoria.

Memoria Ventajas Desventajas Aplicaciones

SRAM

Menor tiempo de acceso. No necesita regenerar su contenido. Son más fáciles de usar.

Menor densidad y capacidad Mayor costo por bit Mayor consumo de potencia

Memoria cache

DRAM

Mayor capacidad y densidad Menor costo por bit Menor consumo de potencia.

Mayor tiempo de acceso. Es necesario regenerar periódicamente su contenido. Su uso requiere controladores adicionales.

Memoria principal para

PC’s

Tabla 8.1: Resumen comparativo entre las SRAM y DRAM



MATERIAL Y EQUIPO EMPLEADO

Cantidad Descripción

1 SRAM 6116 1 74LS04 1 74LS244 2 Conjunto de 8 microinterruptores 4 Led’s 12 Resistencias de 1KΩ 4 Resistencias de 330Ω 1 “Protoboard”. 1 Fuente de alimentación de 5 VDC 1 Probador Lógico.

Pre-reporte:

Leer previamente toda la práctica.

Investigar el diagrama esquemático de la SRAM a utilizar, así como de su tabla de verdad y sus diagramas de tiempo para su ciclo de lectura y escritura.

DESARROLLO 1. Proceda a implementar el circuito de la figura 9.3, el cuál nos permitirá experimentar con la SRAM. Como puede notarse, el cambio de la dirección de memoria, los datos de entrada y las líneas de control se van a manipular por medio de interruptores, en tanto que los datos de salida podrán visualizarse en los leds. 2. La SRAM 6116 es una memoria de 2K x 8, sin embargo en este circuito no es posible direccionar esos 2K en su totalidad ni tampoco toda la anchura de palabra disponible, ¿explique a que se debe esto? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ¿Para cuanta capacidad y anchura de palabra esta configurada la SRAM? ________________________________________________________________________ 3. Junto con la RAM existe un inversor 74LS04, ¿por qué es necesario incluirlo en el circuito? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________



Figura 8.2: Circuito experimental para la SRAM 6116 4. En el circuito también hay un 74LS244, escriba ¿cuál la función que realiza en el circuito? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ¿Es posible omitirlo?, justifique su respuesta. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Con la ayuda de los microinterruptores, introduzca 0’s en todas las líneas de dirección y 1’s en todas las líneas del dato de entrada, la R/W’ y la de habilitar memoria. A continuación ponga la R/W’ en cero. ¿Qué es lo que sucede en el circuito? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________



Retorne R/W’ a un nivel alto. ¿Describa que fue lo que paso y porqué? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 6. Introduzca un nivel bajo en la línea habilitar memoria y luego ponga R/W’ = 0. Modifique el dato de entrada a 1111b, 0011b y 1010b. Después retorne R/W’ a 1, ¿Hubo algún cambio en los leds?, ________________________________________________________________________ Describa las operaciones que llevo a cabo la SRAM al manipular las señales en el inciso anterior. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7. Modifique el valor lógico de las líneas de dirección de tal forma que sea diferente a 00000b. ¿Por qué cambio el estado de los leds (dato de salida)? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 8. Apague el circuito. Luego analice el diagrama de tiempos de la figura 8.3 y responda las preguntas que se plantean.

Pines de direcciones

Habilitarmemoria

Datos de entrada

R / W

Datos de entrada

00001b 10000b 11111b 00001b 10000b 11111b

1100b 0101b 1001b

Figura 8.3: Diagrama de tiempos a experimentar en la SRAM 6116



La línea vertical en el diagrama delimita los dos grandes ciclos contenidos en el diagrama. ¿Qué operaciones hace la SRAM en cada uno de ellos? ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ¿Cuántas direcciones distintas de la SRAM y cuantos datos de entrada se plantean en el diagrama? ________________________________________________________________________ 9. Escriba la secuencia en que se deben manipular las señales (microinterruptores) para poder simular el diagrama de tiempos de la figura 8.3 en su circuito. En base a lo que se observe, grafique la parte de correspondiente a los datos de salida. Recuerde que es muy importante respetar la secuencia que guardan las señales en el diagrama. En caso de que exista duda de cómo hacer este paso, consulte a su profesor. ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

practica sram sd2 p02

Documents