Memorias Semiconductoras

EL elemento básico de una memoria semiconductor es la celda de memoria y comparten ciertas propiedades que son:

· Presentan 2 estados estables con lo que se presentan 1 y 0

· Puede escribir en ella para fijar su estado

· Se pueden leer y detectar su estado

Los tipos de memoria pueden ser

· De acceso aleatorio (RAM)

· De solo lectura(ROM)

MEMORIAS RAM

LA RAM es una memoria volátil y debe estar siempre alimentada. Existen 2 tipos de memoria RAM.

· DRAM(RAM Dinámica) : Están hechas con celdas que almacenan datos como cargas eléctricas en condensadores Se le llama dinámica debido a la tendencia a que la carga almacenada se pierda incluso manteniéndola siempre alimentada

· SRAM(RAM Estática) :Usa compuertas lógicas entre ellas el slip flor. Una RAM estática retendrá sus datos en cuanto se mantenga alimentada

Tanto la RAM estática como dinámica se les debe aplicar continuamente voltaje de alimentación para mantener los valores de los bits

VENTAJAS Y DESVENTAJAS ENTRE SRAM Y DRAM

DRAM:

• son mas simples y mas pequeñas
• requieren mas circuiteria para el refresco
• usado para memorias grandes

SRAM:

• mas caras
• son mas rapidas

MEMORIAS ROM

Contienen un patro permanente de datos que por lo general no se pueden alterar. Son NO volatiles es decir, no requiere fuente de alimentacion para mantener memorizados los datos.Existen varios tipos de memoria Rom, que son los siguientes :

• PROM(memoria solo lectura programable) : es la mas economica de todas ,pude grabarse solo una vez.El procesos de escritura se lleva a acabo electricamente sobre un chip semiconductor y requiere un equipo especial para el proceso de escritura

• EPROM :se lee y escribe electricamente como la prom. Sin embargo todas las celdas de almacenamiento deben borrarse mediante la exposicion del chip encapsulado a radiacion ultravioleta. Las EPROM pueden modificarse multiples veces y es mas costosa que la PROM

• EEPROM(Memoria programable borrable de solo lectura) : Es una memoria no volátil y es debido a que cuando se desconecta la energía, los datos almacenados en la EEPROM no serán eliminados quedando intactos. Las EEPROM más nuevas no tiene datos almacenados en ellas y deben ser primero configuradas con un programador antes de ser usadas. La información almacenada dentro de este dispositivo puede permanecer durante años sin una fuente de energía eléctrica.

Memoria Caché

La memoria caché es una clase de memoria RAM estática (SRAM) de acceso aleatorio y alta velocidad, situada entre el CPU y la RAM; se presenta de forma temporal y automática para el usuario, que proporciona acceso rápido a los datos de uso más frecuente.

La ubicación de la caché entre el microprocesador y la RAM, hace que sea suficientemente rápida para almacenar y transmitir los datos que el microprocesador necesita recibir casi instantáneamente.

La memoria caché es rápida, unas 5 ó 6 veces más que la DRAM (RAM dinámica), por eso su capacidad es mucho menor. Por eso su precio es elevado, hasta 10 ó 20 veces más que la memoria principal dinámica para la misma cantidad de memoria.

La utilización de la memoria caché se describe a continuación:

• Acelerar el procesamiento de las instrucciones de memoria en la CPU.
• Los ordenadores tienden a utilizar las mismas instrucciones y (en menor medida), los mismos datos repetidamente, por ello la caché contiene las instrucciones más usadas.

Por lo tanto, a mayor instrucciones y datos la CPU pueda obtener directamente de la memoria caché, tanto más rápido será el funcionamiento del ordenador.

Funcionamiento de la memoria caché

La memoria caché se carga desde la RAM con los datos y/o instrucciones que ha buscado la CPU en las últimas operaciones. La CPU siempre busca primero la información en la caché, lo normal es que va encontrar ahí la mayoría de las veces, con lo que el acceso será muy rápido. Pero si no encuentra la información en la caché, se pierde un tiempo extra en acudir a la RAM y copiar dicha información en la caché para su disponibilidad.

Como estos fallos ocurren con una frecuencia relativamente baja, el rendimiento mejora considerablemente, ya que la CPU accede más veces a la caché que a la RAM.

En el siguiente diagrama se describe un proceso cuando la CPU requiere operación de lectura de una instrucción, para ello se presentan dos casos:

Direccionamiento de localidades de memoria.

En computación, la dirección de memoria es un identificador único para una ubicación de la memoria, con las cuales una CPU u otros dispositivos puede almacenar, modificar o recuperar datos de la misma.

En la mayoría de las computadoras modernas, cada dirección de memoria apunta a un solo byte de almacenamiento (el byte es la unidad de memoria mínima a la que se puede acceder), lo que es llamado direccionamiento por bytes. Algunos microprocesadores son diseñados para direccionamiento por palabras, en estos casos, las unidades de almacenamiento mínimas son más grandes que un byte.

Dependiendo del modelo, el procesador puede acceder uno o más bytes de memoria a la vez.

Considere él número decimal 1,025. La representación hexadecimal de ésta cifra, 0401H, requiere de 2 bytes (o una palabra) de memoria. Consta de un byte de orden alto (más significativo), 04, y un byte de orden bajo (menos significativo), 01. El sistema almacena en memoria estos bytes en secuencia inversa de bytes: el byte de orden bajo en la dirección baja de memoria y el byte de orden alto en la dirección alta de memoria. Por ejemplo, el procesador transferiría 0401H de un registro a las localidades de memoria 5612 y 5613 como:

5611	5612	5613	5614
XX	01	04	XX

Almacenamiento de los datos en la memoria.

El procesador espera que los datos numéricos en la memoria estén en secuencia inversa de bytes y los procesa de acuerdo con esto. Cuando el procesador recupera la palabra de la memoria, otra vez invierte los bytes, restableciéndolos de manera correcta en el registro como 0401H.

Aunque ésta característica es enteramente automática, tiene que estar alerta cuando programe y depure programas en lenguaje ensamblador.

Al programar el lenguaje ensamblador se tiene que distinguir claramente entre la dirección y los contenidos de una localidad de memoria. En el ejemplo anterior, el contenido de la localidad 5612 es 01 y el contenido de la localidad 5613 es 04.

Un modo de direccionamiento es un procedimiento que permite determinar un operando, o la ubicación de un operando o una instrucción. Dado que, generalmente, lo que se especifica es la dirección donde se almacena el dato o la instrucción, la denominación genérica de modo de direccionamiento queda justificada.

Memorias

La memorización consiste en la capacidad de registrar sea una cadena de caracteres o de instrucciones (programa) y tanto volver a incorporarlo en determinado proceso como ejecutarlo bajo ciertas circunstancias.

El computador dispone de varios dispositivos de memorización:

• La memoria ROM
• La memoria RAM
• Las memorias externas. Un aspecto importante de la memorización es la capacidad de hacer ese registro en medios permanentes, básicamente los llamados "archivos" grabados en disco.
• El acumulador

La principal memoria externa es el llamado "disco duro", que está conformado por un aparato independiente, que contiene un conjunto de placas de plástico magnetizado apto para registrar la "grabación" de los datos que constituyen los "archivos" y sistemas de programas. Ese conjunto de discos gira a gran velocidad impulsado por un motor, y es recorrido también en forma muy veloz por un conjunto de brazos que "leen" sus registros. También contiene un circuito electrónico propio, que recepciona y graba, como también lee y dirige hacia otros componentes del computador la información registrada.

Indudablemente, la memoria externa contenida en el disco duro es la principal fuente del material de información (data) utilizado para la operación del computador, pues es en él que se registran el sistema de programas que dirige su funcionamiento general (sistema operativo), los programas que se utilizan para diversas formas de uso (programas de utilidad) y los elementos que se producen mediante ellos (archivos de texto, bases de datos, etc.).

La memoria principal o RAM (Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. Se llama de acceso aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior. Es la memoria que se actualiza constantemente mientras el ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se apaga.

Dispositivos de Entrada y Salida

El papel que juegan los dispositivos periféricos de la computadora es esencial; sin tales dispositivos la computadora no sería totalmente útil.

Los dispositivos periféricos nos ayudan para que a través de ellos nosotros podamos introducir a la computadora datos (información) que nos sea útiles para la resolución de algún problema y por consiguiente obtener el resultado de dichas operaciones, es decir; podernos comunicarnos con la computadora.

La computadora necesita de entradas para poder generar salidas y éstas se dan a través de dos tipos de dispositivos periféricos existentes:

• Dispositivos periféricos de entrada.

Son aquellos que sirven para introducir datos a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.

Los dispositivos de entrada típicos son los teclados, otros son: lápices ópticos, palancas de mando (joystick), CD-ROM, discos compactos (CD), etc. Hoy en día es muy frecuente que el usuario utilice un dispositivo de entrada llamado ratón que mueve un puntero electrónico sobre una pantalla que facilita la interacción usuario-máquina.

• Dispositivos periféricos de salida.

Son los que permiten representar los resultados (salida) del proceso de datos. El dispositivo de salida típico es la pantalla o monitor. Otros dispositivos de salida son: impresoras (imprimen resultados en papel), trazadores gráficos (plotters), bocinas, entre otros.

• Sintesis
  

En síntesis se destacan los dispositivos de entrada y salida como esenciales prácticamente para el funcionamiento y utilización del computador.

Dispositivos de Entrada	Dispositivos de Salida	Dispositivos de entrada- salida:
Envían información a la unidad de procesamiento como: Teclado: Una serie de teclas agrupadas. Micrófono: Transmite el sonido que capta al ordenador. Escáner: Permite imágenes gráficas al computador. Mouse: Permite a través de un pulsor dar ordenes al computador.	Reciben información procesada por el cpu. El monitor: Donde se refleja la información (previamente procesada y dentro de un contexto y lenguaje adecuado). Impresora: Capta la información (plasmada en papel que procesa el cpu)	En la actualidad existen dispositivos que manejan información desde dos puntos, tanto entrada como salida: Pantalla táctil: Modificada para reconocer la situación de una presión en la superficie logrando hacer una selección o mover el cursor. Pantallas táctil infrarrojas: Se usa a menudo en entornos sucios, donde la sociedad podría interferir con el modo de operación de otros tipos de pantallas táctiles