eletrônica digital - expansão de memória e armazenamento magnético e Óptico

Eletrnica Digital III

Expanso de Memria

Armazenamento Magntico e ptico

Douglas Buytendorp Bizarro

Campo Grande - MS

07/02/2014

Aula 1

CONTEDO

Expanso de Memria

Introduo

Definio da Capacidade da Memria

Expanso do TAMANHO DA PALAVRA

Exemplo

Exemplo 1.1

Expanso do NMERO DE PALAVRAS

Exemplo

Exemplo 1.2

Parnteses: ENDEREAMENTO

Armazenamento Magntico e ptico

Introduo

Armazenamento Magntico

Armazenamento Magntico Princpios de Leitura/Escrita

Armazenamento ptico

07/02/2014 Prof. Douglas Buytendorp Bizarro - CEPEF - Campo Grande - MS 2

EXPANSO DE MEMRIA


Introduo

Os dispositivos de memria semicondutora so produzidos na formade circuitos integrados (chips) com capacidades preestabelecidas.

Em muitos casos, h a necessidade da utilizao de dispositivos dememria com uma capacidade maior que a capacidade dos chips

comerciais.

Nestes casos, vrios chips podem ser associados de forma que, emconjunto, funcionam como um dispositivo com maior capacidade de

armazenamento.


Definio da Capacidade da Memria

A especificao da capacidade de uma memria semicondutora dadade acordo com o seguinte exemplo:

Por exemplo, uma memria de 16k 8 pode armazenar 16.384 (16 210) palavras, sendo que o tamanho de cada palavra de 8 bits.

Desta maneira, existem 2 formas de expanso de memria:


n_de_palavras tamanho_da_palavra

Expanso do nmero de palavras

Expanso do tamanho da palavra

Obs.: em ambos os casos, h o aumento da quantidade total de bits da memria

Expanso do TAMANHO DA PALAVRA

Nesta expanso, a quantidade de bits por palavra aumentada. O tamanho da palavra est associado ao tamanho (n de vias) do barramento de dados.

A quantidade total de palavras da memria mantida constante. A quantidade de palavras da memria est associada ao barramento de endereos.

Por exemplo, a partir de dois chips de memria de 64k 4, pode-se formar umamemria de 64k 8.


A quantidade de palavras, e

consequentemente a quantidade de vias

do barramento de endereos, mantida

constante.

O tamanho (n de bits) de cada

palavra, e consequentemente a

quantidade de vias do barramento

de dados, aumentado.

Expanso do TAMANHO DA PALAVRA Os barramentos de endereo so unificados

Os barramentos de dados so somados


Obs.: o barramento de controle usado para habilitar ou no a leitura e/ou definir se a operao realizada ser de

leitura ou escrita (no caso de memrias que permitem ambas as operaes)

Expanso do TAMANHO DA PALAVRA - Exemplo

Faa a expanso de memria a partir da ROM de 65.536 4 (64k 4)dada na figura abaixo para formar uma ROM de 64k 8.


O barramento de controle

utilizado para habilitar a leitura (a

memria s pode ser lida quando

as duas vias do barramento de

controle estiverem em nvel

BAIXO).

Expanso do TAMANHO DA PALAVRA - Exemplo


Observe que um endereo

especfico acessado na

ROM 1 e na ROM 2 ao

mesmo tempo. Os quatro

bits do endereo

selecionado na ROM 1 e

os quatro bits do endereo

selecionado na ROM 2

saem em paralelo

formando uma palavra de

8 bits no barramento de

dados. Alm disso observe

que um nvel BAIXO na

linha de habilitao

habilita as duas memrias.

Exemplo 1.1

Exemplo 1.1



Nesta expanso, a quantidade de bits por palavra mantidaconstante.

O tamanho da palavra est associado ao tamanho (n de vias) do barramento de dados.

A quantidade total de palavras da memria aumentada. A quantidade de palavras da memria est associada ao barramento de endereos.

Por exemplo, a partir de dois chips de memria de 1M 8, pode-se formar umamemria de 2M 8.


A quantidade de palavras, e

consequentemente a quantidade de vias

do barramento de endereos,

aumentada.

O tamanho (n de bits) de cada

palavra, e consequentemente a

quantidade de vias do barramento

de dados, mantido constante.

Os barramentos de dados so unificados

O barramento de endereos aumentado. Para cada vez que a quantidade de palavras dobrada,deve-se aumentar 1 via de endereos.



O pino de

habilitao (do

barramento de

controle)

utilizado como

a via adicional

do barramento

de endereos.

Este pino

seleciona qual

dos dois chips

ser acessado.

220 = 1M 221 = 2M

Expanso do NMERO DE PALAVRAS - Exemplo Dois chips de RAM de 512k 4 so utilizados para formar uma memria de 1M 4.


A entrada de

habilitao E0(do barramento

de controle) se

torna o

vigsimo bit de

endereo (A19)

Obs.: apenas por

simplificao, o

pino de

Leitura/Escrita

foi omitido

nesta ilustrao.

Exemplo 1.2

Exemplo 1.2



Como j estudado, o endereamento o ato de selecionar qualpalavra da memria ser lida ou escrita.

Para que o usurio visualize mais facilmente os endereos, estes sonormalmente escritos na representao hexadecimal.

Observe a representao do endereo 62664 em diferentes bases:

Decimal: 62664

Hexadecimal: 0xF4C8

Binrio: 0b1111010011001000


Obs.: os smbolos 0x e 0b

normalmente so utilizados para

indicar que o nmero seguinte est

na representao hexadecimal e

binria, respectivamente.


Exemplo:


A figura mostra o diagrama

da memria RAM de um

microcontrolador

Cada retngulo neste

diagrama representa uma

palavra de 8 bits.

Observe que neste

diagrama, a forma de

indicar que o endereo

est escrito em

hexadecimal com a

adio de um h aps o

valor do endereo.

ARMAZENAMENTO

MAGNTICO E PTICO


Introduo

Os meios de armazenamento magntico e ptico so mais antigos queas memrias semicondutoras e, de forma geral, so inferiores quandose trata de velocidade.

Por estes motivos, so principalmente utilizados paraarmazenamento em massa no voltil.

Armazenamento x Memria Armazenamento: em comutao, o termo armazenamento refere-se a um dispositivo de

memria de grande capacidade de dados e no voltil que utilizado simplesmente paraguardar dados por longo perodo de tempo.

Memria: o termo memria propriamente dito utilizado para referir-se a dispositivosde memria (de rpido acesso) responsveis por armazenar os dados que esto sendoutilizados pelo sistema para seu funcionamento, por exemplo, memria RAM decomputadores pessoais e memria cache.


Armazenamento Magntico

Disco Rgido Magntico: o principal dispositivo de armazenamentomagntico utilizado na atualidade o disco rgido magntico (HD).

Os discos rgidos magnticos so discos feitos de uma liga de alumnio ou umamistura de vidro e cermica cobertos com uma camada magntica.

Tipicamente, dois ou mais discos so empilhados uns sobre os outros com umeixo comum. Uma separao entre cada disco permite o acesso de uma cabea

de leitura/escrita magntica que montada na extremidade de um brao atuador.

Existe uma cabea de leitura/escrita para os dois lados de cada disco.


Armazenamento Magntico A imagem ao lado

ilustra um HD.

medida que o disco

gira, as cabeas de

leitura pairam sobre

a superfcie do disco

com uma separao de

apenas uma frao de

um milmetro do

disco.

Uma pequena partculade sujeira pode fazer

com que uma cabea

danifique a superfcie

do disco.



O HD considerado (por alguns autores) de acesso aleatrio, pois consegueacessar dados em qualquer local do disco e em qualquer ordem. Contudo, o

tempo de acesso no igual para todos os endereos, e o acesso muito mais

lento que no caso das memrias semicondutoras.

A cabea de escrita gera pulsos de campo magntico para magnetizar segmentosdo disco. A polaridade do segmento magnetizado define se o bit armazenado 0

ou 1.

Um bit do HD pode ser reescrito sem o prvio apagamento.



O disco rgido magntico organizado em setores e trilhas parafacilitar a localizao dos dados.


Comparado com a memria flash

(semicondutora no voltil) o armazenamento

em HD e muito mais barato, porem em mdia

mais de 5 vezes mais lento.

Armazenamento ptico

Os dispositivos de armazenamento ptico mais comuns so os CDs.

Eles consistem basicamente de um disco com uma cobertura de trs camadas:um plstico policarbonato na parte inferior, uma fina folha de alumnio para

proporcionar reflexo e uma cobertura superior de verniz para proteo.

Os dados so gravados em uma nica trilha espiral dividida em setoressequenciais de tamanho fixo.

Na gravao, so feitos pequenos entalhes denominados pits. As reas ao redordos pits so chamadas de lands.

Um aparelho leitor de CD l os dados a partir da trilha em espiral com um laserinfravermelho de baixa potncia.


Armazenamento ptico

Os Principais tipos de CDs so:

WORM: (Write Once/Read Many uma escrita evrias leituras). Os dados podem ser escritos uma

vez, no podendo ser apagados, e lidos diversas

vezes. Para escrever os dados, usado um laser de

baixa potncia para criar pits.

CD-R: Esse essencialmente um tipo de WORM.A diferena que o CD-Gravvel (CD-R) permite

mltiplas sees de escrita para diferentes reas do

disco.

CD-RW: pode ser usado para leitura e escrita dedados. Este dispositivo regravvel.


Operao bsica de leitura de dados num CD

eletrônica digital - expansão de memória e armazenamento magnético e Óptico

Documents