cuestionarios de la actividad #7 y #9

La Memoria RAM es la que todos conocemos, pues es la memoria de acceso aleatorio o directo; es decir, el tiempo de acceso a una celda de la memoria no depende de la ubicación física de la misma (se tarda el mismo tiempo en acceder a cualquier celda dentro de la memoria). Son llamadas también memorias temporales o memorias de lectura y escritura.
En este tipo particular de Memoria es posible leer y escribir a voluntad. La Memoria RAM está destinada a contener los programas cambiantes del usuario y los datos que se vayan necesitando durante la ejecucón y reutilizable, y su inconveniente radica en la volatilidad al contrtarse el suministro de corriente; si se pierde la alimentación eléctrica, la información presente en la memoria también se pierde.

Por este motivo, surge la necesidad de una memoria que permanentemente, guarde los archivos y programas del usuario que son necesarios para mantener el buen funcionamiento del sistema que en se ejecute en la misma.

La Memoria ROM nace por esta necesidad, con la característica principal de ser una memoria de sólo lectura, y por lo tanto, permanente que sólo permite la lectura del usuario y no puede ser reescrita.
Por esta característica, la Memoria ROM se utiliza para la gestión del proceso de arranque, el chequeo inicial del sistema, carga del sistema operativo y diversas rutinas de control de dispositivos de entrada/salida que suelen ser las tareas encargadas a los programas grabados en la Memoria ROM. Estos programas (utilidades) forman la llamada Bios del Sistema.

Entonces, en conclusión:
- La Memoria RAM puede leer/escribir sobre sí misma por lo que, es la memoria que utilizamos para los programas y aplicaciones que utilizamos día a día
- La Memoria ROM como caso contrario, sólo puede leer y es la memoria que se usa para el Bios del Sistema.




Caracteristicas de los diferentes modelos de memorias

La memoria flash

es una forma desarrollada de la memoria EEPROM que permite que múltiples posiciones de memoria sean escritas o borradas en una misma operación de programación mediante impulsos eléctricos, frente a las anteriores que sólo permite escribir o borrar una única celda cada vez. Por ello, flash permite funcionar a velocidades muy superiores cuando los sistemas emplean lectura y escritura en diferentes puntos de esta memoria al mismo tiempo.
Las memorias flash son de carácter no volátil, esto es, la información que almacena no se pierde en cuanto se desconecta de la corriente, una característica muy valorada para la multitud de usos en los que se emplea este tipo de memoria.
Los principales usos de este tipo de memorias son pequeños dispositivos basados en el uso de baterías como teléfonos celulares o móviles, asistentes digitales personales (Personal Digital Assistant), pequeños electrodomésticos, cámaras de fotos digitales, reproductores portátiles de audio, etc.

Las capacidades de almacenamiento de estas tarjetas que integran memorias flash comenzaron en 128 MB (128 MiB) pero actualmente se pueden encontrar en el mercado tarjetas de hasta 32 GB (32 GiB) por parte de la empresa Panasonic en formato SD.
La velocidad de transferencia de estas tarjetas, al igual que la capacidad de las mismas, se ha ido incrementando progresivamente. La nueva generación de tarjetas permitirá velocidades de hasta 30 MB/s.

El costo de estas memorias es muy bajo respecto a otro tipo de memorias similares como EEPROM y ofrece rendimientos y características muy superiores. Económicamente hablando, el precio en el mercado ronda los 20 € para dispositivos con 4 GB de almacenamiento, aunque, evidentemente, se pueden encontrar dispositivos exclusivamente de almacenamiento de unos pocos MB por precios realmente bajos, y de hasta 4000 € para la gama más alta y de mayores prestaciones. No obstante, el coste por MB en los discos duros son muy inferiores a los que ofrece la memoria flash y, además los discos duros tienen una capacidad muy superior a la de las memorias flash.

Ofrecen, además, características como gran resistencia a los golpes, bajo consumo y es muy silencioso, ya que no contiene ni actuadores mecánicos ni partes móviles. Su pequeño tamaño también es un factor determinante a la hora de escoger para un dispositivo portátil, así como su ligereza y versatilidad para todos los usos hacia los que está orientado.
Sin embargo, todos los tipos de memoria flash sólo permiten un número limitado de escrituras y borrados, generalmente entre 10.000 y un millón, dependiendo de la celda, de la precisión del proceso de fabricación y del voltaje necesario para su borrado.

Este tipo de memoria está fabricado con puertas lógicas NOR y NAND para almacenar los 0’s ó 1’s correspondientes. Actualmente (08-08-2005) hay una gran división entre los fabricantes de un tipo u otro, especialmente a la hora de elegir un sistema de archivos para estas memorias. Sin embargo se comienzan a desarrollar memorias basadas en ORNAND.
Los sistemas de archivos para estas memorias están en pleno desarrollo aunque ya en funcionamiento como por ejemplo JFFS originalmente para NOR, evolucionado a JFFS2 para soportar además NAND o YAFFS, ya en su segunda versión, para NAND. Sin embargo, en la práctica se emplea un sistema de archivos FAT por compatibilidad, sobre todo en las tarjetas de memoria extraíble.

Memoria EPROM

EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable de sólo lectura). Es un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o transistores de puerta flotante, cada uno de los cuales viene de fábrica sin carga, por lo que son leídos como 0 (por eso, una EPROM sin grabar se lee como 00 en todas sus celdas). Se programan mediante un dispositivo electrónico que proporciona voltajes superiores a los normalmente utilizados en los circuitos electrónicos. Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 1.

Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta. Esto es debido a que los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdas provocando que se descarguen. Las EPROMs se reconocen fácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el chip de silicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado.

Como el cuarzo de la ventana es caro de fabricar, se introdujeron los chips OTP (One-Time Programmable, programables una sola vez). La única diferencia con la EPROM es la ausencia de la ventana de cuarzo, por lo que no puede ser borrada. Las versiones OTP se fabrican para sustituir tanto a las EPROMs normales como a las EPROMs incluidas en algunos microcontroladores. Estas últimas fueron siendo sustituidas progresivamente por EEPROMs (para fabricación de pequeñas cantidades donde el coste no es lo importante) y por memoria flash (en las de mayor utilización).

Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinte años, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar el borrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debe permanecer cubierta. Los antiguos BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente EPROMs y la ventana de borrado estaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía el nombre del productor del BIOS, su revisión y una advertencia de copyright.

Memoria EEPROM

EEPROM son las siglas de Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable y borrable eléctricamente). En español se la suele denominar "E²PROM" y en inglés "E-Squared-PROM". Es un tipo de memoria ROM que puede ser programado, borrado y reprogramado eléctricamente, a diferencia de la EPROM que ha de borrarse mediante rayos ultravioleta. Son memorias no volátiles.

Las celdas de memoria de una eprom esta contituida por un transistor MOS que tiene una compuerta flotante, su estado normal esta cortado y la salida proporciona un 1 lógico.
Aunque una EEPROM puede ser leída un número ilimitado de veces, sólo puede ser borrada y reprogramada entre 100.000 y un millón de veces.
Estos dispositivos suelen comunicarse mediante protocolos como I²C, SPI y Microwire. En otras ocasiones, se integra dentro de chips como microcontroladores y DSPs para lograr una mayor rapidez.

La memoria flash es una forma avanzada de EEPROM creada por el Dr. Fujio Masuoka mientras trabajaba para Toshiba en 1984 y fue presentada en la Reunion de Aparatos Electrónicos de la IEEE de 1984. Intel vio el potencial de la invención y en 1988 lanzó el primer chip comercial de tipo NOR.

Puertos de entrada y Salida en los microprocesadores

Primero de dos entradas sobre la memoria y su papel en el ordenador moderno. Ahí va.
La velocidad de procesamiento de los microprocesadores modernos es bastante mayor que el ancho de banda de las memorias (velocidad de transferencia de los datos por unidad de tiempo). Para evitar cuellos de botella y que el procesador se quede esperando los datos e instruccciones de la memoria se articula lo que viene a llamarse "memoria caché". Una cache es una memoria rápida situada entre la CPU y la RAM, que gracias a los principio de localidad espacial y temporal suele contener los próximos datos e instrucciones a ejecutar.

En la segunda parte de esta entrada, se verán detalles de esta memoria caché.
En principio podemos distinguir dos tipos de memoria principal, la RAM y la ROM.
MEMORIA RAM (Random Access Memory)
Constituye la mayor parte de la memoria principal y es una memoria sobre la cual se puede leer y escribir. Es una memoria volátil es decir, la información que contiene desaparece cuando cesa la alimentación.

La tecnología de RAM se divide en dos variantes: estáticas y dinámicas
Las Memorias Estáticas (SRAM) son más rápidas porque no consumen ciclos de refresco, pero son más caras. Se utilizan en las memorias caché y de vídeo.
Las Memorias Dinámicas (DRAM) son más baratas pero más lentas que las anteriores puesto que consumen ciclos de refresco.

La memoria RAM como dispositivo lo podemos dividir en dos partes:
El área de control: encargada de localizar la posición de memoria que se corresponde con la dirección que se envía por el bus de direcciones.Consta de un Registro de Direcciones de Memoria y un Decodificador que tiene como entrada los n bits del bus de direcciones y 2 elevado a n salidas para cada una de las posiciones de memoria.El área de almacenamiento: está formada por una matriz de celdas básicas de forma que cada fila se corresponde con una posición de memoria. Cada celda básica está formada por un dispositivo de almacenamiento binario que puede mantener un estado lógico (0 ó 1) durante un tiempo limitado y cuyo valor se transmitirá al Registro de Intercambio de Datos cuando la fila se activa para una operación de lectura. Cuando la operación es de escritura, el proceso es inverso, es decir, el contenido del Registro de Intercambio de Datos pasa a la posición de memoria activada. El Registro de Intercambio de Datos es el utilizado por el bus de Datos del ordenador para tomar y dejar los datos que se leen y escriben en memoria.

MEMORIA ROM (Read Only Memory)La ROM es una memoria de sólo lectura. Algunas ROM son programables, es decir, parte de la información que contienen puede cambiarse por el usuario y por tanto, necesita estar alimentada constantemente. Para ello se utiliza una pila que actúe como fuente de alimentación.Esta pila funciona mientras el ordenador está apagado y utiliza la alimentación de la red para recargarse cuando el ordenador está conectado. De esta forma, la pila puede durar indefinidamente (salvo problemas de humedad, cortocircuito, etc). Actualmente los ordenadores no emplean chips de memoria ROM pura, han sido reemplazados por las memorias EEPROM (Memorias ROM eléctricamente borrables y programables).
La Bios
La Bios es el elemento encargado de establecer la conexión entre el hardware y el software. Cuando se enciende el ordenador hay que establecer cuáles son los recursos disponibles y donde se encuentra el software del Sistema Operativo. Estas funciones las realiza la BIOS (Subrutinas Básicas de Entrada/Salida) a partir de cierta información que está almacenada de forma permanente en la placa base. La BIOS está dividida en varios chips que se reparten entre los distintos elementos hardware del ordenador:- La ROM BIOS es la BIOS del sistema. Se trata de un chip que se encuentra en la placa base y que contiene un pequeño programa de arranque que chequea los recursos disponibles. También contiene las rutinas de E/S que permiten al procesador comunicarse con el exterior mediante el mecanismo de las interrupciones.- La RAM CMOS es la parte configurare de la BIOS. Contiene información básica sobre algunos recursos del sistema que son susceptibles de ser modificados como el disco duro el tipo de disco flexible, etc. Esta información es almacenada en una RAM con tecnología CMOS (bajo consumo) alimentación por una pila que se encuentra en la placa base.

Capacidad
La capacidad de una memoria (RAM y ROM) es el número de posiciones de un sistema, o dicho de otra manera,
número de informaciones que puede contener una memoria.
La capacidad total de memoria será un dato esencial para calibrar la potencia de un computador. La capacidad de la
memoria se mide en múltiplos de byte (8 bits): kilobytes (1.024 bytes) y megabytes (1.024 kilobytes).
Si bien es cierto, aquí sí se aplica la frase de a mayor capacidad, mayor velocidad. A la hora de escoger una memoria,
intenta escoger un valor que sea óptimo (sea de 512 megabytes, 1 gigabyte o así) para que tengas mejor rendimiento en
tu computadora.


El microprocesador es un circuito integrado que contiene algunos o todos los elementos necesarios para conformar una (o más) "unidad central de procesamiento" UCP, también conocido como CPU (por sus siglas en inglés: Central Process Unit). En la actualidad este componente electrónico está compuesto por millones de transistores, integrados en una misma placa de silicio.
Se debe distinguir entre el concepto de procesador, que es un dispositivo de hardware, y el de CPU, que es un concepto lógico. Una CPU puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y un microprocesador puede soportar una o varias CPU.

Caracteristicas de los deferentes tipos de osciladores

Todo microprocesador o microcontrolador requiere de un circuito que le indique a que velocidad debe trabajar. Este circuito es conocido por todos como un oscilador de frecuencia. Este oscilador es como el motor del microcontrolador por lo tanto, este pequeño circuito no debe faltar. En el caso del microcontrolador PIC16F84 el pin 15 y el pin 16 son utilizados para introducir la frecuencia de reloj. Existen microcontroladores que tienen su oscilador internamente y no requieren de pequeños circuitos electrónicos externos. El microcontrolador PIC16F84 requiere de un circuito externo de oscilación o generador de pulsos de reloj. La frecuencia de reloj máxima es de 20 Mhz; sin embargo, te recomiendo que comiences a trabajar con una frecuencia de reloj de 4 MHz, ya que es más práctico y está más extendido, sobre todo en los ejemplos aquí expuestos ;).El PIC16F84 puede utilizar cuatro tipo diferentes de reloj oscilador externos. El tipo de oscilador dependerá de la precisión, velocidad y potencia que requiramos; por otro lado, el coste también es una aspecto a tener en cuenta a la hora de elegir un oscilador u otro.
En el momento de programar el microcontrolador se deberá especificar en los parámetros el tipo de oscilador que utilizamos en nuestro proyecto electrónico. Por ejemplo si su frecuencia de trabajo es de 10 MHz entonces la configuración del microcontrolador deberá estar en "HS"; pero si su frecuencia de trabajo es de 4 Mhz entonces la configuración del microcontrolador deberá estar en "XT".Otro punto importante a tener en cuenta es que no todos los PICs del mercado permiten la misma velocidad, puesto que unos admiten más que otros. Este dato viene reflejado en el encapsulado, siendo 20 MHz la máxima frecuencia de oscilación que nos podemos encontrar. Para saber cual es esta frecuencia remito a la sección El PIC16F84¡¡ o al datasheet del fabricante.Aparte de usar unas de las siguientes configuraciones hay otra parte que hay que configurar que es más importante que el circuito que usemos. Esta parte se configura en al programar el PIC y la veremos más a fondo en la sección de Fuses.