Memorias De Semiconductores

Memorias de semiconductores

Desde 1972 el tipo de memoria universalmente empleada como memoria principal es la memoria de semidonductores. Las memorias de semiconductores almacenan la información en forma electrónica, mediante circuitos simples, que pueden ser construidos automáticamente y en forma masiva con la cada vez más sofisticada tecnología de integración de gran escala. Lamentablemente, éstas memorias son volátiles. Dado que almacenan la información electrónicamente, al quitarse la alimentación la misma se pierde.

Todas las memorias que se considerarán son de direccionamiento cableado y, por lo tanto, son de acceso aleatorio.

Se puede establecer la siguiente clasificación:

• De lectura y escritura o RAM

o Estáticas (SRAM)

o Dinámicas o con refresco (DRAM)

• De sólo lectura ROM

I) RAM ESTÁTICAS (SRAM). MEMORIAS BIESTABLES

El componente elemental de las memorias biestables (capaz de almacenar un bit) es el Flip-Flop (FF), un dispositivo electrónico que es a su vez un elemento ampliamente utilizado en las computadoras en su conjunto, especialmente en los registros.

Si bien existen varios tipos de FF, consideraremos solo uno de ellos, que utilizaremos en nuestras futuras descripciones: el Flip-Flop R-S.

El diagrama básico de un FF de este tipo es el que muestra la figura.

Este circuito tiene, como observamos, dos entradas y dos salidas, aunque como veremos, estas últimas son sólo distintas expresiones de una misma cosa.

En efecto, la salida, en realidad, es solo a; la otra salida b es su negación (o complemento lógico); o sea: cuando b vale 1, a vale 0, y viceversa.

Aunque parezca a priori absurdo contar con estas salidas redundantes, su importancia en el diseño es fundamental.

La tabla de funcionamiento de este tipo de Flip-Flop se muestra en la figura.

Los valores de a y b en (1) indican que mientras no exista un pulso en algunas de las entradas, el FF mantendrá su estado.

Los asteriscos en (2) indican que esta es una situación prohibida, cuyo resultado es impredecible.

La entrada S se denomina así por la palabra inglesa Set. Un 1 lógico en esta entrada (identificado por un pulso normalmente positivo) hace que la salida a tome el valor 1, consecuentemente b = 0. Utilizando un divulgado anglicanismo, diremos que hemos seteado el bit; en la práctica hemos grabado un 1 en dicho bit, el cual no se borrará al desaparecer la entrada de Set (pero sí en caso de quitarse alimentación al circuito).

La entrada R se denomina así por la palabra inglesa Reset. Un 1 lógico en esta entrada hace que la salida b tome el valor 1 (y a = 0). Diremos entonces que hemos reseteado el bit, o sea hemos grabado un cero.

En el momento de producirse una entrada (S o R) en el FF, su salida adopta su estado en forma prácticamente instantánea. Las memorias biestables son las más rápidas que consideramos.

Para el siguiente gráfico ingrese los posibles valores (0 y 1) en los casilleros S y R y luego presione el botón ingresar y se observará los resultados en las casillas correspondientes en a y b.

II) RAM Dinámicas. (DRAM)

El componente elemental (capaz de almacenar un bit de información) es un condensador (capacitor) que denominaremos celda capacitiva o celda.

El contenido de información de cada celda queda determinado por la carga del capacitor: una tensión de 0 a 6 volts representa un cero, mientras que 6 a 12 volts indicará un uno lógico.

Una de las características fundamentales de los capacitores es que pierden su carga con el tiempo. Si no se tomara en cuenta este fenómeno, la información almacenada iría "borrándose", haciéndola por lo tanto absolutamente no confiable. El proceso destinado a mantener en un nivel adecuado el nivel de carga de celda se denomina refresco.

Cada vez que se efectúa un acceso a una celda (para lectura o grabación)

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