Ing. Oscar Casimiro PariascaSem. 2013-II

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA

LABORATORIO DE CIRCUITOS DIGITALES IILABORATORIO 8.- MemoriasProfesor: Ing. Oscar Casimiro PariascaI. OBJETIVO:1. Analizar el comportamiento de una unidad de memoria RAM , SRAM2. Utilizar los terminales de dirección, control y datos de la memoria para escribir y leer datos.3. Implementar memorias ROM y PROM usando puertas lógicas convencionales.

II. MATERIALES y EQUIPO :- Protoboard, cables de conexión.- CI TTL: 74LS04, 74LS08, 74LS93, 74LS112, 74LS244, 74373, 74367 x 2, 74138 ó 74154 , RAM 74LS189,RAM 6116, otros.- Resistencias : 120 Ω x 8, 1 K Ω x 12, 470 Ω x 4 , ½ Watt; Leds. - Display matriz 5 x 7 ó de 7 segmentos- Microinterruptores x 8 - Protoboard , cables- Fuente C.C. +5 voltios; VOM; Generador de Pulsos.III. CUESTIONARIO PREVIO:1. ¿Que es una unidad de memoria?. Tipos de memoria. Indique en un diagrama de bloques las diferentes

líneas de datos, de direcciones, de control, etc. Explicar las operaciones de lectura y escritura en una unidadde memoria.

2. En la figura adjunta se muestra una memoriaRAM de 4 x 4 . Encierre la RAM de 4 x 4 enun diagrama de bloques que señale todas lasentradas y salidas.Suponiendo salidas de tres estados, construyauna memoria de 8 x 8 utilizando cuatrounidades de RAM de 4 x 4 .

3. Las siguientes unidades de memoria seespecifican por el número de palabrasmultiplicado por el número de bits porpalabra. ¿Cuántas líneas de dirección y líneasde entrada-salida de datos se necesitan encada caso? a) 4K x 16 b) 2G x 8

c)256 x 644. Indique el número de bytes que se almacenan en cada caso anterior.5. ¿Cuántos chips de RAM de 32K x 8 se necesitan para tener una capacidad de memoria de 256K bytes?

¿Cuántas líneas de dirección se necesitan para acceder a 256K bytes? ¿Cuántas de esas líneas estánconectadas a las entradas de dirección de todos los chips?¿Cuántas líneas deben decodificarse para las entradas de selección del chip?. Especifique el tamaño deldecodificador.

6. ¿Qué es una ROM? . Dado un chip de ROM de 32 x 8 con una entrada de habilitación, indique lasconexiones externas que se requieren para construir una ROM de128 x 8 con cuatro chips y un decodificador.

7. Indique el modo de operación del CI 74LS244. También del CI74367 y CI 74373

8. Indique el modo de funcionamiento de la memoria SRAM74LS189 y de la memoria SRAM 6116. Analizar los ciclos delectura y de escritura y el funcionamiento de los circuitos aimplementar en la parte experimental.

IV. PARTE EXPERIMENTAL: Verificar solo (a) ó (b) y (c) y (d)a) Prueba de la RAM 74LS189:1. Las salidas de la RAM, producen valores de complemento, utilize 4

inversores a la salida para cambiar a su valor normal.2. Almacene unas cuantas palabras en la memoria y luego léalas para

verificar que las operaciones de lectura y escritura esténfuncionando correctamente. Mantenga la entrada WE en el modode lectura continuamente, a menos que quiera escribir en lamemoria. La forma correcta de escribir requiere colocar primero ladirección en el contador y luego las entradas correspondientes.

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Para almacenar la palabra en la memoria, cambia WE a la posición de escritura y luego se vuelve a laposición de lectura. Tenga cuidado de no modificar la dirección ni las entradas cuando WE esté en el modode escritura.Para verificar el modo de lectura, utilice un contador en las entradas de dirección y un display en la salidade datos.

Simulador de ROM:1. Se obtiene un simulador de ROM con una RAM operándola únicamente en el modo de lectura. El

patrón de unos y ceros se introduce primero en la RAM simuladora colocando la unidadmomentáneamente en el modo de escritura. Se efectúa la simulación colocando la unidad en el modo delectura y tomando las líneas de dirección como entradas de la ROM. Entonces la ROM podrá utilizarsepara implementar cualquier circuito combinacional.

b) Prueba de la RAM 6116 :1. Verificar las operaciones de lectura y escritura en forma similar a la RAM utilizada anteriormente:

escribir en la memoria los datos en las direcciones indicadas.Descripción de los terminales :

A0-A10: Lineas de direcciones I/O 0 – I/O 7: Entrada y Salida de datos (CE)' , Habilitador del CI (OE)' , Habilitador de salidas (WE)' , Habilitador para la escritura Vcc Voltaje de alimentación +5.0 Volts GND Terminal de tierra 0.0 Volts

2. Conectar un contador (utilize un contador ascendente que cuente desde 00b hasta el 11b) a losterminales de dirección de la memoria, activar la operación de lectura y observar el display. Utilizarcomo Reloj el generador de pulsos a una frecuencia de 1 Hz.

3. Desconecte la fuente de Vcc, vuelva a conectarla, repita el paso 2 y observe al display.

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c) Simulador de ROM:

- Implementar el circuito para simular una memoria ROM de 4 x 2 bits. Verificar su funcionamientoUtilizar el CI 74367 u otro similar

74367 x 2

74138

d) Simulador de PROM:

- Implementar el circuito para simular una memoria PROM de 4 x 2 bits. Verificar su funcionamiento

V. CUESTIONARIO FINAL:1. Analize y explique el funcionamiento de los circuitos de la parte experimental.2. Expandir la unidad de memoria a una RAM de 32 x 4 usando dos CI 74189.

Pruebe su circuito utilizándolo como simulador de ROM que sume unnúmero de 3 bits a un número de 2 bits para producir una suma de 4 bits. Porejemplo si la entrada de la ROM es 10110, la salida deberá ser 101 + 10 =0111Utilize el contador para alimentar cuatro bits de la dirección y un interruptorpara el quinto bit de la dirección.

3. Una ROM de 32 x 6 con una línea 20, convierten un número binario de seisbits en el número BCD de dos dígitos correspondiente. Por ejemplo, elnúmero binario 100001 se convierte en el número BCD 011 0011 (decimal33). Especifique la tabla de verdad de la ROM.

4. Explicar el funcionamiento del siguiente diagrama de circuito :

En el diagrama de bloques del circuito, identifique los buses de datos, de dirección y de control. Realizar elmapeo de direcciones. Indique la finalidad de los latch de tres estados.

VI. Conclusiones.