Una de las principales ventajas de los sistemas digitales sobre los analógicos es su habilidad

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- Seleccionar la dirección de memoria a la que se quiera tener acceso para efectuar una operación de lectura o escritura.

- Seleccionar una operación de lectura o bien de escritura para ser efectuada.

- Proporcionar los datos de entrada a ser almacenados en la memoria durante la operación de escritura.

- Retener los datos de salida que vienen de la memoria durante una operación de lectura.

- Habilitar o deshabilitar la memoria de manera que responda o no a las entradas de dirección y al comando de lectura/escritura.

La siguiente figura ilustra las funciones básicas en un diagrama simplificado de una memoria de 32x4 (almacena 32 palabras de 4 bits). Como el tamaño de palabra es de 4 bits hay cuatro líneas de entrada (de ) y cuatro líneas de salida de datos (de ). Durante una operación de escritura, los datos a ser almacenados se tienen que aplicar en las líneas de entrada de datos. Durante la operación de lectura, la palabra que es leída figura en las líneas de salida de datos.[pic 3][pic 4]

- Entradas para direcciones: Dado que la memoria almacena 32 palabras, tiene 32 localidades diferentes de almacenamiento y, por consiguiente, 32 diferentes localidades binarias que van desde 00000 a 11111 (0 a 31 en decimal). En consecuencia existen 5 entradas para direcciones (desde hasta ). Para tener acceso a las localidades de memoria, ya sea para leer o escribir en ella, es necesario enviar a través de las entradas de direcciones la dirección de 5 bits que corresponde a la localidad de interés. En general se requiere de direcciones de entrada para una memoria que tiene una capacidad de palabras. La figura 12.3 a) puede considerarse como un arreglo de 32 registros donde cada uno de ellos tiene una palabra de 4 bits, como se muestra en la figura 12.3 b) En ella se muestra cada dirección como conteniendo 4 celdas de memoria que retienen los unos y los ceros que forman la palabra almacenada en dicha localidad. Por ejemplo la palabra 0110 está almacenada en la dirección 00000, la palabra 1001 se encuentra en la dirección 00001 y así sucesivamente.[pic 5][pic 6][pic 7][pic 8]

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- La entrada R/W: Esta entrada controla qué operación se llevará a cabo en la memoria; lectura (R) o escritura (W). La entrada se expresa como ; puesto que no hay barra sobre la R, esto indica que la operación de lectura tiene lugar cuando . La barra sobre la W indica que la operación de escritura se lleva a cabo cuando . Existen otras siglas que se utilizan con frecuencia para esta entrada. Dos de las más comunes son (escritura) y (habilitar escritura). De nuevo, la barra indica que la operación de escritura ocurre cuando esta está en BAJO, se entiende que la operación de lectura ocurre cuando esta está en ALTO.[pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14]

En la figura 12.4 Se encuentra un diagrama simplificado de la operación de lectura y escritura. La parte a) ilustra el proceso de escribir el dato 0100 en el registro de memoria que se encuentra en la dirección 00011. La parte b) muestra el proceso de lectura de la palabra 1101 que se encuentra guardada en la localidad de la dirección 11110. Después de la operación de lectura la palabra seguirá almacenada en la memoria, en otras palabras la operación de lectura no cambia los datos que están almacenados en la memoria.

- Habilitación de memoria: Muchos sistemas de memoria tienen algún medio para habilitar o deshabilitar toda o parte de la memoria de manera que no responda a las otras entradas. Esto se presenta en la figura 12.3 como la entrada de HABILITACIÓN DE MEMORIA, aunque pueda tener diferentes nombres en diversos sistemas de memoria. Aquí se muestra como una entrada activa en ALTO que habilita la memoria para operar de forma normal cuando se mantiene en ALTO. Un estado BAJO en esta entrada deshabilita la memoria, de modo que no responderá a la dirección y a las entradas . Este tipo de entrada es de utilidad cuando varios módulos de memoria se combinan para formar una memoria mayor.[pic 15]

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- Tipos de memorias

Se tienen que tener en cuenta que la memoria principal de un microprocesador se divide en 2 ramas principales:

Memorias de sólo lectura ROM (No volátil) de las cuales se dividen las memorias borrables (EPROM, EEPROM, FLASH) y permanentes (M-ROM y PROM).

Memorias de lectura/escritura RAM (Volátil) de las cuales se dividen las memorias estadísticas y dinámicas (SRAM y DRAM).

Memorias de sólo lectura (ROM)

Memorias permanentes ROM programada por mascarilla (M-ROM): Este este tipo de ROM tiene sus localidades de almacenamiento escritas (programadas) por el fabricante según las especificaciones del cliente. Se utiliza un negativo fotográfico llamado mascarilla para controlar las conexiones eléctricas del circuito. Se requiere una mascarilla especial para cada conjunto diferente de información a ser almacenada en la ROM. Ya que las mascarillas son costosas, este tipo de ROM es económico sólo si se necesita una cantidad considerable de la misma (producción en serie). Una gran desventaja de este tipo de ROM es que no puede preprogramarse en el caso de un cambio de diseño que requiera una modificación del programa almacenado. La ROM tendría que ser remplazada con una nueva que tenga el programa escrito en ella. Se han creado varios tipos de ROM’s programables para el usuario , para superar esta desventaja. Sin embargo, las ROM’s programables por mascarilla todavía representan el enfoque más económico cuando se necesita una cantidad considerable de ROM’s idénticamente programadas.

Las M-ROM’s bipolares se encuentran disponibles en varias capacidades, todas ellas pequeñas. Una de las más populares es la 74187, la cual se encuentra organizada como una memoria de 256x4 y tiene un tiempo de acceso de 40 ns. Sus salidas son del tipo de colector abierto por lo que requieren resistencias externas. Otra

ROM bipolar es la 7488A la cual tiene una capacidad de 32x8 y un tiempo de acceso de 45 ns.

ROM programables (PROM): Una R-ROM programable por mascarilla es muy costosa y no se utilizará excepto en aplicaciones de grandes volúmenes, donde el costo sería repartido sobre muchas unidades. Para las aplicaciones de bajo volumen los fabricantes han creado las PROM’s con conexión fusible. Que no se programan durante el proceso de fabricación sino que