INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA ACADEMIA DE COMPUTACIÓN

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1 INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA UNIDAD CULHUACAN INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRÓNICA ACADEMIA DE COMPUTACIÓN LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES PRACTICA NO. 11 MEMORIA EPROM Y PLD DOCENTE:

2 2 AGOSTO 2011 Práctica No. 11 Memoria EPROM y PLD Objetivos: Conocer el funcionamiento de las memorias RAM, EPROM y PLD. Conocer y aplicar los métodos de programación, por software y hardware, de estos Dispositivos Programables.

3 3 Equipo Fuente de alimentación Computadora personal Modulo programador (interface y software) Material El que se cita en el diagrama Hojas de datos de los circuitos integrados.

4 4 Introducción Teórica Terminología de Memorias Memoria: Cualquier dispositivo capaz de almacenar un bit de información (cero o uno lógico) Celda de memoria: Dispositivo circuito electrónico que se usa para almacenar un solo bit ( 0 ó 1 ). Algunos ejemplos de celdas de memoria son: un biestable (flip-flop), un núcleo magnético, un capacitor, y un solo canal encinta o disco magnético. Celda de Memoria Línea de selección Entrada (Escritura) W Unidad de Memoria Salida R (Lectura) Orden de W/R Celda de Memoria mediante Flip- Flops. S R Q Set to One Reset to Zero 0 0 0

5 5 Biestable Tipo D Flip-Flop tipo D Celda de memoria con terminales de control. Palabra de memoria.- Grupo de bits (celdas) en una memoria que representa instrucciones o datos de algún tipo. Los tamaños de palabra en las computadoras modernas varían comúnmente de 4 a 64 bits, según la dimensión de la computadora. Ejemplo: Un registro consta de ocho F.F. puede considerarse como una memoria que almacena una palabra de ocho bits. Byte.- Tamaño de palabra de 8bits más usada en una microcomputadora. Capacidad.- Forma especificar cuantos bits puede almacenar un dispositivo de memoria particular o bien un sistema de memoria completo..

6 6 Dirección por palabra Memoria de 4px 4b. (4 palabras de 4 bits) FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF FF No. de Bits de palabra No. de palabras 4 Bits Por lo anterior se dirá Que la capacidad de la Memoria es de 16 bits. 4 Bits Ejemplos.- Una memoria que puede almacenar 4096 palabras de 20 bits; una capacidad de 81,920 bits. Observación: Es el número de palabras contenidas en una memoria a menudo es múltiplo de 1024, se usa la designación de 1k para representar 1024 bits. Ejemplo.- Memoria de 4kx palabrasx20 bits 4096x20. Dirección de Memoria. Número que identifica la localidad de una palabra de memoria. Toda palabra tiene una dirección específica, las direcciones se especifican en Código Binario, Octal ó Hexadecimal. Ejemplo.- Si se tiene una memoria de ocho palabras de capacidad, y quiere efectuar la operación de la lectura de la palabra No. 4 se tiene que dar la dirección: 1002.

7 7 Dirección puede hacer por: a) Línea o Palabra o b) Coincidencia ó Matricial Contenido de Palabra Palabra 0 Palabra 1 Palabra 2 Palabra 3 Palabra 4 Palabra 5 Palabra 6 Palabra 7 Pagina de Memoria Observaciones.- El direccionamiento se Operación de lectura: La operación con la cual la palabra binaria almacenada en una localidad (dirección) especifica de la memoria es captada y transferida a otra localidad. (Ejemplo en la Fig. A). También se conoce esta operación como de buscar y traer. Tiempo de Acceso: (TACC) Medida de la velocidad del dispositivo de memoria. Es la cantidad de tiempo que se requiere para realizar una operación de lectura. En términos más específicos es el tempo entre la memoria que recibe una señal de comando y los datos que se ponen a disposición en la salida. Tiempo de Ciclo.- Es la cantidad de tiempo necesario para que la memoria realice una operación de lectura o escritura y después regresar a su estado inicial; se dice también que es otra medida de la velocidad del dispositivo de memoria. Operación General de una Memoria. En general ciertos principios básicos de operación en todos los sistemas de memoria son los mismos, aunque su operación interna es diferente. Las funciones que realiza un sistema de memoria son: 1.- Seleccionar la dirección en la memoria que este siendo accesada para una operación de L/E. 2.- Seleccionar una operación de lectura ó escritura para ser efectuada. 3.- Determinar la operación que se va a realizar, escritura ó lectura, para proporcionar datos a la entrada ó conectar los datos de salida de una localidad de memoria o registro, respectivamente. 4.- Activar (o desactivar ) la memoria de manera que responda (o no) a sus terminales de datos y control.

8 8 Diagrama General de una Memoria de 32x4 Ents de datos Ents. de Dirección MSB A4 A3 A2 A1 A0 I3 I2 I1 I R/W 0 M.E. Comando de Lectura/escritura Memoria Habilitada (Memory Enable) Sals. De datos. El bloque anterior representa una memoria con las siguientes características: Memoria de 32 palabras de 4 bits. Cuatro líneas de entrada de datos (I.-I3) Cuatro líneas de salida de datos(0.-03) Cinco líneas de direccionamiento, A.-A3, para lograr 32 localidades de memoria de 4 bits. Línea de entrada de lectura/escritura (R/W), normalmente si R/W=1 ordena la operación de lectura, y si R/W=0 una operación de escritura. M.E. (MEMORY ENABLE), puede tener diferente nombre, es una entrada que activa (Alta ó High), ó desactiva (Bajo ó Low) la memoria; se aplica cuando se quiere hacer arreglos de memoria. Desarrollo

9 9 I.- Programación de una memoria RAM. a) Consultar la hoja de datos técnicos de la memoria RAM citada en la figura 1 y en el punto II. b) Armar el circuito de la figura No.1 para cargar o escribir al menos 16 datos de la memoria con el efecto de luces secuenciales, como se muestra en la tabla. c) Conectar en la salidas de la memoria RAM m para visualizar la información grabada en cuatro LED y aplicar un pulso de reloj (a una frecuencia de 5Hz), para ver el efecto. Mover las terminales de control CE y WE a niveles adecuados para cada función de lectrura/escritura. II.- Programación de una memoria EPROM. a) Con la ayuda de una computadora personal y un programador universal, grabar datos en una memoria EPROM. Pasos para la programación de memorias EPROM 1) Entrar al programa. 2) Seleccionar el dispositivo en menú principal. Seleccionar a) Fabricante b) Tipo de memoria. 3) Editar el buffer en menú principal y cargar el programa a grabar. DIRECCIÓN DATOS A GRABAR

10 10 00 FEH 01H 02H 04H 08H 10H 20H 40H 80H 40H 20H 10H 08H 04H 02H 01H Programar su NOMBRE Y APELLIDO DEL ALUMNO en código de siete segmentos para un display de ánodo o cátodo común. 4) Armar el circuito mediante contadores, temporizadores, leds y resistencias para verificar el funcionamiento de la memoria.

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