Expansão de Memórias Ram Ou Rom - Circuitos Elétricos 2 2021-2

Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira - Departamento de Engenharia Elétrica Circuitos Digitais II - Profa. Suely Cunha Amaro Mantovani - 2osem /2021 CIRCUITOS DIGITAIS II Expansão de Memórias RAM ou ROM (baseado no livro texto). 1. Introdução Combinam-se vários chips de memórias para fornecer a capacidade ou tamanho da palavra desejada quando em algumas aplicações, a capacidade ou tamanho da palavra necessária para memória RAM ou ROM, não pode ser atendida por somente um Circuito Integrado (CI) de memória. A expansão pode ser obtida pela palavra de dados, pela quantidade de informação armazenada ou por ambos. 2. Expansão da palavra de dados O aumento do tamanho da palavra significa aumentar o número de bits na palavra. Isto pode ser obtido ligando os circuitos integrados de memórias, conforme a seguir, na Figura 1. Ex: Memória 16X8 usando CIs 16X4. Figura 1-Expansão de memória para 16X8  Os bits de endereços são os mesmos;  Os terminais CS (Chip Select) e R/W(Read/Write) são interligados de modo a selecionar e habilitar as memórias ao mesmo tempo;  Os pinos de dados de cada memória são ligados ao barramento de dados conforme a participação dos bits de dados da memória na formação da palavra. 3. Expansão da capacidade (localizações na memória) ou do número de palavras Aumentar a capacidade de uma memória significa aumentar a quantidade de palavras armazenadas na memória. Mostra-se na Figura 2 o exemplo do aumento da capacidade de uma memória. Ex: Memória 32X4 obtida a partir de CIs 16X4. Figura 2- Expansão da capacidade e mapeamento de memória.  Os pinos dos bits inferiores do endereço são interligados aos pinos de endereçamento dos chips de memória;  Os pinos dos bits superiores do endereço podem ser as entradas de um decodificador, cujas saídas habilitam as entradas CS de cada chip de memória que está sendo acessado.  Os pinos R/W de cada memória são interligados juntos;  Os pinos de dados de cada memória são conectados às linhas correspondentes do barramento de dados. As memórias não selecionadas devem ter as saídas de dados em alta impedância. Exercício. 1. A partir de memórias RAMs estáticas 32X4 expandir para uma memória 128X4. Quantas RAMs são necessárias para realizar esta expansão? Usar um decodificador com portas NANDS (2 entradas) . Mostrar o mapeamento de memória. 2. Expandir a memória anterior para 128X8 (expansão híbrida). 4. Expansão da palavra de dados e localidade de memória Este processo é obtido por meio da fusão dos dois tipos, anteriormente abordados. Outros exemplos (livro texto-Tocci- Ed. 12) 1. Expansão de memória de 8K X 8 com CIs PROMs 2K X 8 usando um decodificador (74138). (Supondo uma CPU básica de 8 bits de dados e 16 linhas de endereços) Figura 3- Memória de 8K X 8 com CIs PROMs 2K X 8 21 x 210 =211 Faixa de endereços (hexa) para a memória expandida: 0000 a 1FFF HEXA (E2)A15 (E1)A14 (C)A13 (B)A12 (A)A11 A10 A9 A8 A7 A6 A5 A4 A3 A2 A1 A0 CI 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 P0 07FF 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P0 0800 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 P1 0FFF 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P1 1000 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 P2 17FF 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P2 1800 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 P3 1FFF 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 P3 2. Sistema com decodificação parcial de endereços Considere um sistema de um painel digital de um automóvel. Neste exemplo são usados vários dispositivos de memórias. Tal sistema é normalmente implementado usando-se um microprocessador, desta forma são necessárias: 1. ROMs não voláteis para armazenar as instruções do programa; 2. Memória de leitura/escrita para armazenar os dígitos que representam a velocidade, as RPMs, à quantidade de combustível, pressão do óleo, a temperatura do motor, a tensão da bateria, e assim por diante. 3. Armazenamento não volátil de leitura/escrita (EEPROM) para leitura do Odômetro (aparelho que registra a distância percorrida pelo veículo) Considere endereçamento de 16 bits e 8 bits de dados. Figura4- Um sistema com decodificação parcial de endereços. Neste exemplo observa-se um caso particular de memória refletida. Memória refletida são áreas de memória que são ocupadas de modo redundante por um dispositivo devido à codificação parcial de endereços. O mesmo conteúdo da EEPROM aparecerá nos endereços 6800-6FFF, 7000-77FF e 7800 -7FFF, conforme Figura 5 (a). Na Figura 5 (b) e (c) tem-se a tabela verdade e o diagrama lógico, respectivamente. Figura 5 - (a) Mapa de memória de um painel digital. (b) Tabela verdade para o 74LS138 e em (c) o seu diagrama lógico. (a) (b) (a)