MEMORIAS Y MICROCONTROLADORES

MEMORIAS Y MICROCONTROLADORES

1. MEMORIA ROM 03

2. MEMORIA RAM 07

3. MEMORIA EPROM 16

4. MEMORIA EEPROM 18

5. MEMORIA FLASH 21

6. MICROCONTROLADORES 24

MEMORIA ROM

La memoria de sólo lectura, conocida también como ROM (acrónimo en inglés de read-only memory), es un medio de almacenamiento utilizado en ordenadores y dispositivos electrónicos, que permite sólo la lectura de la información y no su escritura, independientemente de la presencia o no de una fuente de energía.

Los datos almacenados en la rom no se pueden modificar, o al menos no de manera rápida o fácil. Se utiliza principalmente para contener el firmware (programa que está estrechamente ligado a hardware específico, y es poco probable que requiera actualizaciones frecuentes) u otro contenido vital para el funcionamiento del dispositivo, como los programas que ponen en marcha el ordenador y realizan los diagnósticos.

En su sentido más estricto, se refiere sólo a máscara rom -en inglés, mrom- (el más antiguo tipo de estado sólido rom), que se fabrica con los datos almacenados de forma permanente, y por lo tanto, su contenido no puede ser modificado de ninguna forma. Sin embargo, las rom más modernas, como eprom y flash eeprom, efectivamente se pueden borrar y volver a programar varias veces, aún siendo descritos como "memoria de sólo lectura" (rom). La razón de que se las continúe llamando así es que el proceso de reprogramación en general es poco frecuente, relativamente lento y, a menudo, no se permite la escritura en lugares aleatorios de la memoria. A pesar de la simplicidad de la rom, los dispositivos reprogramables son más flexibles y económicos, por lo cual las antiguas máscaras rom no se suelen encontrar en hardware producido a partir de 2007.

Funcionamiento de la memoria rom

De un modo similar a la memoria RAM, los chips ROM contienen una hilera de filas y columnas, aunque la manera en que interactúan es bastante diferente. Mientras que RAM usualmente utiliza transistores para dar paso a un capacitador en cada intersección, ROM usa un diodo para conectar las líneas si el valor es igual a 1. Por el contrario, si el valor es 0, las líneas no se conectan en absoluto.

Un diodo normalmente permite el flujo eléctrico en un sentido y tiene un umbral determinado, que nos dice cuanto fluido eléctrico será necesario para dejarlo pasar. Normalmente, la manera en que trabaja un chip ROM necesita la perfecta programación y todos los datos necesarios cuando es creado. No se puede variar una vez que está creado. Si algo es incorrecto o hay que actualizar algo, hay que descartarlo y empezar con uno nuevo. Crear la plantilla original de un chip ROM es normalmente laborioso dando bastantes problemas, pero una vez terminado, los beneficios son grandes. Una vez terminada la plantilla, los siguientes chips pueden costar cantidades ridículas.

Estos chips no consumen apenas nada y son bastante fiables, y pueden llevar toda la programación para controlar el dispositivo en cuestión. Los ejemplos más cercanos los tenemos en algunos juguetes infantiles los cuales hacen actos repetitivos y continuos

Antecedentes de la memoria rom

El tipo más simple de rom en estado sólido es de la misma antigüedad que la propia tecnología semiconductora. Las puertas lógicas combinacionales pueden usarse en conjunto para indexar una dirección de memoria de n bits en valores de m bits de tamaño (una tabla de consultas). Con la invención de los circuitos integrados se desarrolló la máscara rom. La máscara rom consistía en una cuadrícula de líneas formadas por una palabra y líneas formadas por un bit seleccionadas respectivamente a partir de cambios en el transistor. De esta manera podían representar una tabla de consultas arbitraria y un lapso de propagación deductible.

En las máscaras rom los datos están físicamente codificados en el mismo circuito, así que sólo se pueden programar durante la fabricación. Esto acarrea serias desventajas:

sólo es económico comprarlas en grandes cantidades, ya que el usuario contrata fundiciones para producirlas según sus necesidades.

el tiempo transcurrido entre completar el diseño de la máscara y recibir el resultado final es muy largo.

no son prácticas para i+d por el hecho de que los desarrolladores necesitan cambiar el contenido de la memoria mientras refinan un diseño.

si un producto tiene un error en la máscara, la única manera de arreglarlo es reemplazando físicamente la rom por otra.

Los desarrollos posteriores tomaron en cuenta estas deficiencias, así pues se creó la memoria de sólo lectura programable (prom). Inventada en 1956, permitía a los usuarios modificarla sólo una vez, alterando físicamente su estructura con la aplicación de pulsos de alto voltaje. Esto eliminó los problemas 1 y 2 antes mencionados, ya que una compañía podía pedir un gran lote de proms vacías y programarlas con el contenido necesario elegido por los diseñadores. En 1971 se desarrolló la memoria de sólo lectura programable y borrable (eprom) que permitía reiniciar su contenido exponiendo el dispositivo a fuertes rayos ultravioleta. De esta manera erradicaba el punto 3 de la anterior lista. Más tarde, en 1983, se inventó la eeprom, resolviendo el conflicto número 4 de la lista ya que se podía reprogramar el contenido mientras proveyese un mecanismo para recibir contenido externo (por ejemplo, a través de un cable serial). En medio de la década de 1980 Toshiba inventó la memoria flash, una forma de eeprom que permitía eliminar y reprogramar contenido en una misma operación mediante pulsos eléctricos miles de veces sin sufrir ningún daño.

Todas estas tecnologías mejoraron la versatilidad y flexibilidad de la rom, pero lo hicieron a expensas de un alto incremento del costo por chip. Por eso las máscaras rom se mantuvieron como la solución económica durante bastante tiempo. Esto fue así aproximadamente hasta el año 2000, cuando el precio de las memorias reprogramables hubo descendido lo suficiente como para comenzar a desplazar a las rom no reprogramables del mercado.

El producto más reciente es la memoria nand, otra vez desarrollada por Toshiba. Los diseñadores rompieron explícitamente con las prácticas del pasado, afirmando que

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