ELE 1078 - Microprocessadores I AULA 12 Arquitetura do ...€¦ · 12.6.4 - Circuito de Deocidificação de Memória 6116 Decodificador 3:8 para interfacear o Chip de memória 6116

ELE 1078 - Microprocessadores I

AULA 12

Arquitetura do Microprocessador 8085

-Interface com as memórias –

12.1 - Estrutura das Memórias

Memória de Leitura / Escrita (R / W memory).

• Grupo de registradores;

• Ela contém 2048 registradores e cada registrador pode armazenar 8 bits;

• 8 linhas de entradas e 8 linhas de saídas;

• Contém 11 linhas de endereçamento (A10-A0);

• 1 Chip Select (*CS);

• 2 sinais de controle: Read (*RD) e Write (*WR);

• Buffer de entrada e Buffer de saída;

• Decodificador interno.

12.2 - Estrutura das Memórias

Memória de Leitura (EPROM – Erasable Programmable Read-only Memory).

• Contém 4096 registradores (4K);

• 12 linhas de endereçamento (A11-A0);

• 1 Chip Select (*CS);

• 1 linha de controle (*RD);

• Buffer de saída;

• Janela de Quartzo (Apagável por ultravioleta).

12.3 - Interface de Memórias

A função da interface de memória é permitir que o microprocessador possa ler

e escrever em um determinado registrador do chip de memória.

As seguintes operações são necessárias:

1. Selecionar o chip de memória;

2. Identificar o registrador;

3. Habilitar o buffer apropriado.

Como o microprocessador 8085 Lê e Escreve em memória?

12.4 - Temporização do Ciclo de Leitura de Memória

- O µC endereça 16 bits, mas somente

11 bits são necessários.

- Os endereços restantes (A15-A11) são

decodificados para gerar o Chip Select.

- O µC fornece dois sinais IO/*M e *RD.

- IO/*M e *RD são combinados para gerar

o sinal *MEMR (habilita o buffer de saída).

12.5 - Temporização do Ciclo de Escrita de Memória

- O processo é semelhante ao de leitura.

- O µc coloca o endereço, o dado e o

sinal IO/*M.

- Após o dado estável envia o sinal *WR.

- Os sinais IO/*M e *WR são combinados

gerando o sinal *MEMW que habilita o

buffer de entrada.

12.6 - Decodificador de Endereços de Memória

O processo de decodificação de endereço consiste em identificar um registro por

um dado endereço.

12 bits de endereços são conectados no CI; (A11-A0)

Os outros bits 4 endereços devem ser decodificados (A15-A12)

12.6.1 - Decodificador de Endereço

Utilizando NAND

A saída do NAND torna-se ativa e seleciona um chip somente quando as linhas

de endereço A15-A12 estão em nível lógico 1.

12.6.2 - Decodificador de Endereço

Utilizando decodificador 3 : 8.

Tabela-Verdade:

O decodificador 3 : 8 é capaz de decodificar 8 diferentes endereços de saida.

12.6.3 - Circuito de Decodificação de EPROM 2732

Decodificador 3:8 para interfacear o Chip de memória 2732 (EPROM)

Os endereços A11-A0 do 8085 são conectados aos pinos A11-A0 do chip de memória.

O decoder é utilizado para decodificar 4 linhas de endereços (A15-A12). A saída O0 do

decoder é conectado ao Chip Enable (*CE). O *CE é ativo somente quando A15-

A12 = 0000. A15 = 0 habilita o decoder e A14-A12 = 000 habilita a saída O0.

A EPROM necessita somente do sinal *MEMR. Este sinal é conectado ao *OE (habilita

buffer de saída)

12.6.4 - Circuito de Deocidificação de Memória 6116

Decodificador 3:8 para interfacear o Chip de memória 6116 (R/W memory).

• O CI de memória requer 11 linhas de endereçamento (A10-A0) para decodificar 2048

registradores.

• A15-A11são utilizadas pelo decodificador.

• Decoder é habilitado pelo sinal IO/Mb e pelos sinais A15 e A14.

• Os sinais *RD e *WR são conectados diretamente no chip de memória.

12.6.5 - Interfaceamento do Chip 8155

O CI 8155 inclui em um único Chip os seguintes dispositivos:

• Memória R/W de 256 bytes;

• Portos de I/O programável;

• timer.

As linhas de controle IO/*M, ALE,

*RD, *WR e RESET não são

encontradas em memórias de

propósito geral

Interfaceamento da memória do Chip 8155

A parte de memória contém capacidade de 256 x 8 posições e um latch interno

para demultiplexar o barramento AD7 – AD0.

A memória requer o sinal de *CE (Chip Enable) e os sinais de controle *MEMW e

*MEMR que são gerados internamente pelos sinais IO/*M, *WR e *RD.

.

Esquema para o 8085 Interfacear a memória do Chip 8155

A faixa de endereçamento é de 2000H a 20FFH.

A15-A8 = 0010 0000 e A7-A0 assumem valores na faixa de 00000000 a 11111111.

Memórias Semicondutoras

• As memórias são componentes essenciais nos sistemas microprocessados.

• Existem vários tipos de memórias.

• A memória de leitura e escrita (R/W) é feita de registradores e cada registrador

tem um grupo de Flip-Flops (FF) ou Transistor de efeito de Campo que

armazenam bits de informação. Esses FF são chamados de célula de memória.

• O número de bits armazenado é chamado de palavra da memória. Dispositivos

de memória são disponível em vários tamanhos de palavras.

• A memória de leitura (ROM) armazenam informações permanentemente, na

forma de diodo. Esses diodos podem ser vistos como um registrador.

• Nas memórias os registradores são arrumados em seqüência e identificados por

números binários chamados de endereço de memória.

• Para se comunicar com a memória, o µc necessita:

– Selecionar o Chip;

– Identificar o registrador;

– Ler ou Escrever no registrador.

• O µc utiliza o barramento de endereço para enviar o endereço do registrador e

utiliza o barramento de dados e as linhas de controle para Ler ou Escrever no

registrador.


Memória é um circuito que armazena bits ( 0 ou 1). Um Flip-Flop ou um Latch é um

elemento de memória.


Memória com palavra de 4 bits.


Memória com 4 registradores de 8 bits cada.


Duas memória com 4 registradores de 4 bits formando uma memória de 4

registradores de 8 bits.


Memória com 8 registradores de 8 bits.


Duas Memórias com 4 registradores de 8 bits formando uma memória com 8

registradores de 8 bits.


Endereçar duas memórias de 4 registradores ( 8 registradores ) de N bits através

de um barramento com 4 linhas.


Modelos Típicos de Chip de Memória.

Classificação das Memórias

Memórias Principais ( Memórias R/W e Memórias ROM)

Memórias de Leitura e Escrita ( Read / Write Memory) => RAM

• O µc pode Ler e Escrever neste tipo de memória.

• São voláteis (O conteúdo é perdido quando o µc é desligado).

• São classificadas em:

Estáticas;

Dinâmicas.

• Memórias Estáticas (SRAM)

É formada por Flip-Flops.

Cada célula é composta por 6 transistores (tensão).

Tem baixa densidade e alta velocidade.

São mais caras e consomem mais energia do que as DRAM.

São conhecidas como memória Cache.

• Memórias Dinâmicas (DRAM)

É formada por transistor MOS (carga).

Alta densidade e baixo consumo de energia.

São mais baratas que as SRAM.

As informações precisam ser lida e escritas a cada µsegundos.

(REFRESHING)


• Memórias Dinâmicas (DRAM)

Necessita de circuito extra (refreshing)

Baixa velocidade

Técnicas utilizadas aumentaram a velocidade de DRAM em Chips

denominados:

– EDO (Extended Data Out)

– SDRAM (Synchronous DRAM), DDR, DDR2, DDR3

– RDRAM (Rambus DRAM)


Memória somente de Leitura (ROM)

• O µc pode somente Ler neste tipo de memória.

• São não voláteis (O conteúdo não é perdido quando o µc é desligado).

• São classificadas em:

Memórias Permanentes;

ROM

PROM

Memórias Semi-permanentes.

EPROM

EEPROM



Consiste em um arranjo de diodos na forma de matriz, cujas linhas horizontais são

conectadas as linhas verticais através de diodos.

Cada uma das 8 linhas horizontais podem ser vistas como um registrador com

endereços na faixa de 000 a 111.

A presença do diodo armazena nível “1” e a ausência armazena nível “0”.



Quando um endereço é selecionado a linha assume valor 5 V.

Endereço 111 => 01111000 => 78H

Endereço 100 => 10010001 => 91H

Endereço 011 => 10101010 => AAH

Endereço 001 => 10001000 => 88H

Os diodos representam uma versão

simplificada. Atualmente as ROM

são fabricadas com célula MOSFET.



5 Tipos de ROM

• Masked ROM

• PROM (Programmable Read-Only Memory)

• EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory)

• EEPROM ( Electrical Erasable PROM)

• Flash Memory



• Masked ROM

- É gravada no processo de metalização

- Processo de gravação caro e utilizado em grande quantidade de produção.

• PROM (Programmable Read-Only Memory)

- É composta por fios de polisilício na forma de matriz (Diodo / Fusível)

- Pode ser programável utilizando-se um programador que queima os fusíveis

de acordo com o padrão que se deseja armazenar.

- A gravação é permanente.



• EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory)

- As informações são armazenadas carregando o gate flutuante de um FET.

- A programação é feita através de um programador que aplica tensão para

carregar o gate.

- Toda a informação pode ser apagada expondo o Chip em luz ultra-violeta,

podendo o chip ser programado novamente.

Desvantagens:

- Tem que ser retirada do circuito para apagar o conteúdo;

- Todo o conteúdo do Chip é apagado;

- O processo de apagamento leva em torno de 15 a 20 minutos.



• EEPROM (Electrical Erasable PROM)

Tem funcionalidade similar a EPROM, exceto que a informação pode ser

alterada utilizando sinais elétricos em nível de registros, não apagando todo o

conteúdo da memória.

Todo o chip pode ser apagado em 10 ms (15 a 20 minutos para a EPROM)

Memória cara quando comparada a EPROM e Flash.

• Flash Memory

É uma variação da EEPROM que se tornou muito popular. A grande diferença é

no procedimento de apagar.

Deve ser apagada no todo ou em blocos (setores).

O Chip pode ser apagado e reprogramado milhões de vezes

Atualmente podem ser programadas com tensão de 1,8 V


As tecnologias de memória têm avançado a cada dia.

Zero Power RAM

Memória de escrita e leitura com bateria construída internamente

NonVolatile RAM

É uma memória estática de leitura e escrita de alta velocidade.

Um estágio de memória EEPROM efetua o backup da memória RAM, bit por bit,

quando o nível de tensão vai a zero.

Integrated RAM (iRAM)

É uma memória dinâmica com o circuito de refresh construído no próprio chip.


1.

MVI B, 05H

LOOP: DCR B

JNZ LOOP

2.

MVI B, 00H

LOOP: INR B

MOV A,B

CPI D0H

JNZ LOOP

Circuitos de Decodificação de Memória

1 – Faça o projeto e esboço de um circuito de decodificação de memória

com 4 CI de 1 KB RAM a partir do endereço 4000H e 2 CI de 4 KB

ROM alocados a partir do endereço 0000H.

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