Memórias Semicondutoras: Introdução e Terminologia

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ELETRÔNICA DIGITAL II - MEMÓRIAS SEMICONDUTORAS 
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Capítulo 2: Memórias Semicondutoras 
 
 
1. Introdução 
 Um sistema digital é capaz de armazenar facilmente uma grande quantidade de informações 
por períodos de tempo curtos ou longos, sendo esta a sua principal vantagem sobre os sistemas 
analógicos, pois tal característica torna os sistemas digitais bastante versáteis e adaptáveis a um 
sem-número de situações. Por exemplo, as instruções armazenadas na memória principal (interna) 
de um computador digital dizem ao computador o que fazer em todas as situações possíveis, de 
modo que ele poderá executar seu trabalho com um mínimo de intervenção humana. 
Um flip-flop pode servir para armazenar um bit de informação e um conjunto de flip-flops, 
ou seja, um registrador, pode armazenar uma palavra. As informações armazenadas podem ser 
recebidas/transferidas de/para outros dispositivos de armazenamento. Freqüentemente há 
necessidade de armazenar centenas, milhares e até dezenas de milhares de palavras. Os 
componentes que executam estas operações são chamados de memórias. 
As informações em sistemas digitais podem ser armazenadas em memórias a semicondutor 
bipolares ou MOS. As memórias a semicondutor são usadas como memória principal (interna) de 
um computador onde é exigida uma velocidade de operação bastante alta. 
Existem dois grandes tipos de memórias: a ROM e a RAM. A ROM é uma memória apenas 
de leitura (read-only memory). Este tipo de memória possui um conjunto de informações em suas 
células que são quase permanentes. A RAM é uma memória de acesso aleatório (random-access 
memory), ou seja, memória de leitura e escrita. 
 
2. Terminologia 
• Célula de Memória - Dispositivo ou circuito elétrico usado para armazenar um único bit (0 ou 
1). Como exemplos de célula de memória, podemos citar o flip-flop, um capacitor etc. 
• Palavra de Memória - Um grupo de bits (células) em memória que representa instruções ou 
dados. Por exemplo, um registrador constituído de oito flip-flops pode ser considerado uma 
memória armazenando uma palavra de oito bits. 
• Byte - Um termo especial usado para designar palavra de oito bits. 
• Capacidade - Uma forma de especificar quantos bits podem ser armazenados em determinada 
memória. Para ilustrar considere que tenhamos uma memória que possa armazenar 4096 
palavras de 20 bits, representando uma capacidade de 81.920 bits. Podemos expressar esta 
capacidade como 409620. Ao expressar desta forma, o primeiro número (4096) é o número de 
palavras e o segundo (20) é o número de bits por palavra. Na maioria das vezes, o número de 
palavras de memória é múltiplo de 1024, sendo comum o uso da designação 1K que é 1024=210. 
O termo 1M corresponde a 220= 1.048.576. 
 
 
Exemplo: Um chip de memória a semicondutor é especificado como tendo a capacidade de 2K8. 
Quantas palavras podem ser armazenadas neste chip? Quantos bits no total este chip pode 
armazenar? 
 
Exemplo: Qual das memórias armazena mais bits: uma com 5M8 ou uma de 1M palavras, cada 
uma de 16 bits? 
 
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• Endereço - Um número que identifica a posição de uma palavra na memória. Cada palavra 
armazenada em qualquer dispositivo ou sistema de memória possui um único endereço. 
Endereços são normalmente expressos como números binários. 
• Operação de Leitura - Operação em que uma palavra binária armazenada em posição específica 
de memória (endereço) é identificada e transferida para outro dispositivo qualquer do sistema. 
• Operação de Escrita - Operação na qual uma nova palavra é colocada em determinada posição 
de memória. Também chamada operação de amazenamento. Sempre que uma nova palavra é 
escrita numa posição de memória, ela substitui a palavra que estava anteriormente armazenada 
naquela posição. 
• Tempo de Acesso - Uma medida da velocidade do dispositivo de memória. 
• Memória Volátil - Qualquer tipo de memória que necessite de energia elétrica para reter a 
informação armazenada. Se a energia for retirada, toda a informação armazenada na memória 
será perdida. 
• Memória de Acesso Aleatório (RAM) - Memória onde a localização física real de uma palavra 
de memória não tem efeito sobre e tempo que se leva para ler ou escrever nesta posição. O 
tempo de acesso é constante para qualquer endereço da memória. 
• Memória de Leitura (ROM) - Uma classe de memórias a semicondutor projetadas para 
aplicações onde a taxa de operações de leitura é infinitamente mais alta de que as de escrita. 
Uma ROM pode ser gravada (programada) apenas uma vez sendo esta operação quase sempre 
feita em fábrica. Depois disto, a informação só poderá ser lida da ROM. Existem outros tipos de 
ROM onde é possível escrever mais de urna vez, porém a operação de escrita é bem mais 
complicada do que a de leitura. Toda as ROMs são não-voláteis e continuarão a reter a 
informação armazenada, mesmo quando não há fornecimento de energia. 
• Memória Estática - Dispositivos nos quais as informações armazenadas permanecem 
armazenadas enquanto houver energia elétrica aplicada a memória, sem que haja necessidade da 
informação ser periodicamente reescrita na memória. 
• Memória Dinâmica - Dispositivos de memória nos quais as informações armazenadas não 
permanecem constantemente armazenadas, mesmo em presença da energia elétrica aplicada a 
memória, a não ser que as informações sejam periodicamente reescrita na memória. 
 
 
3. Memórias de Leitura – ROM 
 
Uma memória de leitura exclusiva é a mais simples das memórias. A ROM é um tipo de 
memória a semicondutor projetada para armazenar informações que nunca mudam ou que, se 
mudarem, o farão com pouquíssima freqüência. Durante a operação normal nenhum dado novo 
poderá ser escrito na ROM, sendo no entanto permitida a leitura dos dados que estiverem 
armazenados. Para alguns tipos de ROM, os dados são gravados eletricamente. O processo de 
gravação de dados nestas memórias é chamado de programação, ou “queima”, da ROM. 
As ROMs são usadas para guardar instruções e dados que não vão mudar durante o processo 
de operação do sistema. Uma das principais aplicações da ROM é no armazenamento de alguns 
programas do sistema de inicialização dos microcomputadores. Uma vez que as ROMs são não-
voláteis, estes programas não se perdem quando o microcomputador é desligado, permitindo que, 
quando ele for novamente ligado, comece imediatamente a executar o programa armazenado. São 
aplicadas em vários sistemas como caixas registradoras eletrônicas, sistemas de segurança industrial 
e diversos aparelhos eletrodomésticos. 
As Figuras 1 e 2 mostram como uma ROM pode ser construída usando um decodificador e 
alguns diodos. Esta ROM pode armazenar oito palavras de 4 bits ou 32 bits de informação. Os pinos 
de três entradas (A2A1A0) fornecem o endereço binário da palavra armazenada e o decodificador 
produz uma saída alta para uma das oito saídas (de 0 a 7). 
 
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Por exemplo, se A2A1A0 = 0 0 0 o decodificador aplica uma tensão de nível alto na saída 0, 
e a saída da ROM é D3D2D1D0 = 0 1 1 1. Os diodos do respectivo barramento (0) são polarizados 
diretamente entrando em condução, colocando nível alto nos pontos D2D1D0. 
As memórias são classificadas, em relação às suas capacidades, através do número de 
endereços e do número de bits que cada endereço pode armazenar. A memória da Figura 1 é uma 
ROM de (84). Isto quer dizer que ela tem 8 posições de dados (endereços) de 4 bits cada, tendo 
uma capacidade de 32 bits. 
O problema com a ROM é que uma vez em que o CI é construído, as informações nele 
gravadas não podem ser alteradas, e para uma nova gravação deve-se solicitar ao fabricante que 
faça umanova programação, tornando o processo dificultoso e caro. 
 
 
Figura 1 – Memória ROM constituída por matriz de diodos 
 
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Figura 2 – Memória ROM constituída por matriz de diodos e decodificador 
 
 
PROM - A PROM foi introduzida para ajudar a aliviar o problema anterior. PROM quer dizer 
memória apenas de leitura programável (programmable read-only memory). Seus bits de 
informação são gravados pelo usuário. A programação é feita “queimando-se” um pequeno 
fusível semicondutor na célula de memória que o usuário deseja torná-la de nível 0. Isto é 
mostrado na figura a seguir. 
 
 
Figura 3 – Célula de memória de uma PROM 
 
Uma vez que uma PROM foi programada abrindo-se os fusíveis nas posições onde os 0 
foram necessários, ela não pode ser reprogramada. Uma vez que o fusível é aberto, ele não 
pode ser reconstituído. 
 
EPROM (ERASABLE PROGRAMMABLE READ-ONLY MEMORY) - A EPROM resolveu o 
problema ocorrido com a PROM permitindo que a memória fosse apagada. Uma EPROM 
pode ser programada pelo usuário, podendo, além disso, ser apagada e reprogramada 
quantas vezes forem necessárias. Uma vez programada, a EPROM comporta-se como 
memória não-volátil que reterá os dados nela armazenados por um longo período. O 
processo de programação é realizado através de um dispositivo especial, separado do 
ambiente onde a EPROM irá eventualmente trabalhar. 
 
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A EPROM usa uma célula de memória sensível a luz que, quando exposta à radiação ultra-
violeta, retorna ao nível. Portanto a memória das EPROMs tem 1’s em todas as suas células 
após elas serem apagadas pela exposição à luz ultravioleta por aproximadamente 20 
minutos. A tensão de programação exata depende do tipo de EPROM que esta sendo 
programada. O usuário deve verificar as especificações do CI para que seja usada a tensão 
de programação adequada. 
As células de memória de uma EPROM são transistores MOSFET com uma porta de 
silício que não tem conexões elétricas (uma porta em flutuação). Em seu estado normal, 
todos os transistores estão cortados e cada célula está armazenando o bit 1. Um transistor 
pode vir a conduzir através da aplicação de um pulso de programação de alta tensão que 
injeta elétrons de alta energia na região da porta em flutuação. Esses elétrons permanecem 
presos a esta região, mesmo depois que o pulso e retirado, uma vez que não há caminho para 
descarga da energia. Isto mantém o transistor conduzindo permanentemente, mesmo quando 
a alimentação do dispositivo de memória for desligada. Nesta situação, a célula está 
armazenando um nível lógico 0. Durante o processo de programação, os pinos de dados e 
endereço da EPROM são usados para selecionar quais células serão programadas como 0 e 
quais serão deixadas em 1. 
 
Figura 4 – Exemplo de uma EPROM comercial 
 
EEPROM - Significa memória apenas de leitura programável e apagável eletricamente (electrically 
erasable programmable read-only memory). Este tipo de memória manterá os dados 
armazenados quando a fonte de alimentação for retirada (não-volátil). Ela pode ter os dados 
programados, e eles podem ser alterados por meio de campo elétrico na célula de memória. 
A principal vantagem deste tipo de memória é a facilidade com que ela pode ser alterada. 
As EPROMs não podem ser apagadas seletivamente e nem rapidamente. A EEPROM é um 
melhoramento sobre a tecnologia básica da EPROM. Estas apresentam duas grandes 
desvantagens. A primeira é o fato de elas precisarem ser retiradas de seu soquete para serem 
apagadas e reprogramadas. A segunda é o fato de a operação de apagamento remover o 
 
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conteúdo da memória inteira, obrigando que a mesma tenha que ser completamente 
reprogramada, mesmo no caso de se precisar alterar apenas uma única palavra na memória. 
A maior vantagem da EEPROM sobre a EPROM é a possibilidade de apagamento e 
reprogramação de palavras individuais, em vez da memória toda. Além disso, uma 
EEPROM pode ser totalmente apagada no próprio circuito em um tempo da ordem de 
milissegundos, contra mais ou menos 20 minutos para uma EPROM, que deve ser retirada 
do circuito para submeter-se à ação da luz ultravioleta. Uma EEPROM também pode ser 
programada bem mais rapidamente do que uma EPROM. 
 
 
4. Memórias de Escrita e Leitura - RAM 
 
As RAMs são usadas em computadores para armazenamento temporário de programas e 
dados. O conteúdo de diversos endereços de RAM serão lidos e escritos no decorrer da execução de 
um programa. Isto requer ciclos de leitura e escrita extremamente rápidos, de maneira a não 
impactar negativamente a operação do computador. 
A grande desvantagem das RAMs reside no fato de elas serem voláteis, vindo a perder todas 
as informações armazenadas se o fornecimento de energia ao sistema for interrompido por qualquer 
motivo. Algumas RAMs CMOS têm a capacidade de operar em standby, consumindo muito pouca 
energia quando não estiverem sendo acessadas, de maneira a poderem ser alimentadas por baterias, 
quando de eventuais interrupções de energia. A maior vantagem da RAM é a sua capacidade de 
poder ser lida e escrita rapidamente e com igual facilidade. 
 
ARQUITETURA DA RAM - Tal como no caso das ROMs, vamos considerar uma RAM como 
constituída de um conjunto de registradores, cada um dos quais armazenando uma única palavra de 
dados, e possuindo cada um deles um único endereço. Alguns valores típicos para a capacidade das 
RAMs são 1K, 4K, 8K, 16K, 64K, 128K, 256K e 1024K palavras de um, quatro ou oito bits. 
Conforme teremos a possibilidade de verificar, tanto a capacidade da RAM quanto o seu tamanho 
de palavra podem ser expandidos pela combinação de diversos chips de memória. 
A Figura 5 mostra a arquitetura simplificada de uma RAM que armazena 64 palavras de 4 
bits cada (644). Tais palavras têm endereços situados na faixa de 0 a 6310. De maneira a selecionar 
uma das 64 posições de memória disponíveis para leitura e escrita, um código de endereço é 
aplicado a um circuito decodificador. Uma vez que 64 = 26, o decodificador precisa de um código 
de entrada de seis bits. Cada código de endereço ativa uma determinada saída do decodificador, a 
qual, por sua vez, habilita o registrador associado a ela. Por exemplo, imagine que o código abaixo 
foi aplicado na entrada de endereços da RAM: 
A5A4A3A2A1A0 = 011010 
Tendo em vista que 0110102 = 2610, a saída do decodificador deverá estar no nível alto, 
selecionando o registrador 26 para ser lido ou escrito. 
 
OPERAÇÃO DE LEITURA - O código de endereço seleciona um dos registradores do chip de 
memória para ser lido o escrito. De maneira a ler o conteúdo de um registrador selecionado, a 
entrada de READ/WRITE (
WR /
) precisa estar em 1. Além disso, a entrada de seleção de chip 
(CS) também deve estar ativada (no nível lógico 1 neste caso). A combinação de 
WR /
 = 1 e CS = 
1 habilita os buffers de saída, de modo que o conteúdo de um determinado registrador aparecerá nas 
quatro linhas de saída. O sinal 
WR /
 = 1 também desabilita os buffers de entrada, de modo que as 
entradas de dados não afetarão a memória durante a operação de leitura. 
 
 
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Registrador
 
Figura 5 – Arquitetura de uma RAM 644 
 
OPERAÇÃO DE ESCRITA - Para escrever uma palavra de quatro bits em um registrador 
selecionado, é necessário que 
WR /
 esteja em 0 e CS = 1. Esta combinação habilita os buffers de 
entrada, fazendo com que a palavra de 4 bits aplicada na entrada seja escrita no registrador 
selecionado. O sinal 
WR /
em 0 também desabilitaos buffers de saída que deverão ter saídas de três 
estados, colocando tais saídas em alta impedância durante a operação de escrita. A realização de 
uma operação de escrita destrói o conteúdo armazenado anteriormente no registrador selecionado. 
 
PINOS COMUNS PARA ENTRADA E SAÍDA - De maneira a economizar pinos de um chip, 
muitos fabricantes combinam as funções das entradas e das saídas de dados, usando pinos comuns 
de entrada/saída. A entrada 
WR /
controla a função de tais pinos. Durante uma operação de leitura, 
os pinos de entrada/saída agem como saída de dados que reproduzem o conteúdo de um endereço 
selecionado. Durante a operação de escrita, tais pinos agem como entrada de dados. 
Observando a Figura 5, com pinos separados para a entrada e saída, um total de 18 pinos será 
necessário, incluindo os de alimentação e referência. Com quatro pinos comuns para entrada/saída, 
só serão necessários 14. 
 
RAM ESTÁTICA (SRAM) - A operação de uma memória RAM discutida até agora aplica-se à 
classe das RAMs estáticas. As células de memória das RAMs estáticas são formadas por flip-flops 
que estarão em certo estado (armazenado um bit), por tempo indeterminado, desde que a 
alimentação seja mantida. As RAMs estáticas estão disponíveis nas tecnologias bipolar e MOS, 
sendo que a grande maioria das aplicações de RAMs estática usa CMOS. 
 
 
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RAM DINÂMICA (DRAM) - As RAMs dinâmicas são fabricadas usando a tecnologia MOS, 
possuindo alta capacidade de armazenamento, baixo consumo de energia e velocidade de operação 
moderada. Ao contrário das RAMs estáticas que armazenam informações em flip-flops, as RAMs 
dinâmicas armazenam 1s e 0s como cargas de microcapacitores MOS, tipicamente de poucos 
picofarads. Em função da tendência destes capacitores se descarregarem após decorrido 
determinado tempo, as RAMs dinâmicas necessitam de recarga periódica das células de memória. 
Esta operação é denominada refresh da memória RAM dinâmica. 
A necessidade de operação de refresh em uma RAM dinâmica é uma desvantagem que esta 
memória tem, se comparada com as RAMs estáticas, pois o refresh complica um pouco o projeto do 
sistema de memória. Para aplicações onde velocidade alta e complexidade reduzida do circuito são 
pontos mais críticos do que espaço e consumo de potência, as RAMs estáticas constituem melhor 
solução, pois são mais rápidas do que as dinâmicas e não precisam de estrutura de refresh. As 
estáticas são bem mais simples de projetar, mas não podem competir com a alta capacidade de 
armazenamento e o baixo consumo de potência das RAMs dinâmicas. 
 Para endereçar memórias com, por exemplo 64K8, você precisa de 16 pinos de endereço. 
Isto torna o número de pinos do CI elevado pois precisamos também dos pinos de alimentação e de 
controle. As entradas de endereço podem ser reduzidas à metade usando a multiplexação dos pinos 
de endereço. 
 
 
5. Associação de Memórias 
 
EXPANSÃO DO TAMANHO DA PALAVRA - Suponha que necessitamos de uma memória que 
possa armazenar 16 palavras de oito bits cada uma, e tudo o que nós temos são chips de RAM de 
164. Podemos combinar dois de tais chips para produzirmos a memória desejada. A configuração 
para fazer isto e mostrada na Figura 6. 
Uma vez que cada chip pode armazenar 16 palavras de quatro bits, e nós desejamos 
armazenar palavras de oito bits, estaremos usando cada chip para armazenar metade de cada 
palavra. Isto significa que a RAM-0 armazena os quatros bits de mais alta ordem de cada uma das 
palavras, e a RAM-1 armazena os quatros bits de mais baixa ordem de tais palavras. Uma palavra 
completa de oito bits estará disponível nas saídas das RAMs conectadas convenientemente ao 
barramento de dados. 
Qualquer uma das 16 palavras é acessada aplicando-se o código de endereço adequado nas 
quatro linhas do barramento de endereço ( AB3, AB2, AB1, AB0). As linhas de endereço são geradas 
no processador. Note que cada linha do barramento de endereço é conectada à correspondente 
entrada de endereço de cada chip. Isto significa que uma vez que um código de endereço tenha sido 
colocado no barramento de endereço, este mesmo endereço é aplicado a ambos os chips, de modo 
que a mesma posição de cada chip é acessada ao mesmo tempo. 
Uma vez que o endereço tenha sido selecionado, poderemos ler ou escrever neste endereço 
sob controle das linhas comuns de 
WR /
e 
CS
. Para leitura, 
WR /
deve estar alto e 
CS
 deve estar 
baixo. Isto faz com que as linhas de dados das RAMs atuem como saídas. A RAM-0 coloca os 
quatro bits da palavra selecionada nas quatros linhas superiores do barramento e a RAM-1 nas 
quatros linhas inferiores do mesmo barramento. O barramento de dados então contém a palavra 
selecionada de oito bits, que pode ser transmitida a algum outro dispositivo (usualmente um 
registrador do processador). Para escrever, 
WR /
e 
CS
 devem ser 0, fazendo com que as linhas de 
entrada/saída da RAM atuem como entradas. A palavra de oito bits a ser escrita é colocada no 
barramento de dados. Os quatros bits mais significativos serão escritos na posição selecionada da 
RAM-0, e os menos significativos da RAM-1. Em essência , a combinação dos dois chips RAM age 
como um único chip de memória de 168. Tal combinação é conhecida como um módulo de 
memória de 168. 
 
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A3 A2 A1 A0
R/W
CS
I/O3 I/O2 I/O1 I/O0
A3 A2 A1 A0
R/W
CS
I/O3 I/O2 I/O1 I/O0
 
Figura 6 – Expansão do tamanho da palavra 
 
EXPANDINDO A CAPACIDADE - Suponha que necessitemos de uma memória que possa 
armazenar 32 palavras de quatro bits, mas só dispomos de chips 164. Através da combinação de 
dois destes chips, conforme mostrado na Figura 7, pode-se formar o módulo de memória desejado. 
Cada RAM é usada para armazenar 16 palavras de quatro bits. Os pinos de entrada/saída de dados 
de cada RAM são conectados a um barramento de dados comuns de quatro bits. Somente um dos 
chips RAM deve poder ser selecionado (habilitado) ao mesmo tempo, de maneira que não vai haver 
problema de competição pelo barramento. Isto é assegurado pela alimentação das respectivas 
entradas 
CS
 a partir de sinais lógicos diferentes. 
Uma vez que a capacidade de tal módulo de memória é 324, deve haver 32 endereços 
diferentes para o módulo. Isto requer cinco linhas de endereço. A linha de endereço superior, AB4, é 
usada para selecionar uma das duas RAMs, via entrada 
CS
, como aquela que será lida ou escrita. 
As outras quatro linhas de endereço AB0 a AB3 são usadas para selecionar uma das 16 posições do 
chip RAM escolhido através do sinal 
CS
. 
Para ilustrar, quando AB4 = 0, o CS da RAM-0 habilita este chip para leitura ou escrita. 
Então, qualquer posição da RAM-0 pode ser acessada através dos valores colocados em AB3 até 
AB0. 
RAM-0 RAM-1 
 
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As últimas quatro linhas de endereço vão de 0000 a 1111, escolhendo uma posição 
determinada da RAM selecionada. Então, a faixa de endereços do módulo de memória, pertencente 
à RAM-0 é: 
 
AB4AB3AB2AB1AB0 = 00000 a 11111 
 
Note que quando AB4 = 0, a entrada 
CS
da RAM-1 está ALTO, de modo que suas linhas de 
entrada/saída estão desabilitadas (em alta impedância) e não podem comunicar-se (fornecer ou 
receber dados) com o barramento de dados. 
 
 A3 A2 A1 A0
CS
R/W
I/O3 I/O2 I/O1 I/O0
 A3 A2 A1 A0
CS
R/W
I/O3 I/O2 I/O1 I/O0
 
Figura 7 – Expansão da capacidade da memória 
 
Exemplo: Desejamos combinar várias PROMs de 2K8 para produzir um módulo de memória de 
8K 8.Quantos chips de PROM são necessários? Quantas linhas serão necessárias no barramento 
de endereços? Como são conectadas as memórias? Qual a faixa de endereço de cada PROM em 
hexadecimal? 
 
 
EXPANSÃO DO TAMANHO DA PALAVRA E DA CAPACIDADE DA MEMÓRIA 
Exemplo: usando o CI 2114 que possui 10244 obter uma memória com 20488 associando 4 CIs. 
 
RAM-1 RAM-0 
 
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Exercícios 
 
1) Determine quantas linhas de endereço são necessárias para acessar uma memória com o 
seguinte número de palavras: (a) 1024; (b) 256; (c) 4096; (d) 16384. 
 
2) Qual o endereço, expresso em binário, de um dado que se encontra no endereço 12723 decimal 
da memória do item (d) da questão anterior? E em hexadecimal? 
 
3) Uma determinada memória tem capacidade de 16K32. Quantas palavras ela pode armazenar? 
Qual o número de bits de cada palavra? Quantas células de memória existem? Quantos pinos de 
endereços ela utiliza? 
 
4) Uma memória típica, a EPROM 2732, possui a capacidade de armazenar 4 Kilobytes. Qual a 
capacidade de armazenamento desta memória dada em bits? Sabendo que ela esta organizada 
em palavras de 8 bits, quantas linhas de endereço possui? Quantos pinos de dados ela possui se 
estes são paralelos e bidirecionais? 
 
5) A memória RAM 6264 armazena 64 Kbits. Qual a capacidade de armazenamento desta 
memória dada em bytes? Sabendo que ela esta organizada em palavras de 8 bits, quantas linhas 
de endereço possui? Quantos pinos de dados ela possui se estes são paralelos e bidirecionais? 
 
6) Uma RAM armazena palavras de quatro bits. Tem terminais de entrada e saída separados, dois 
pinos de controle (CS e WE) e dois pinos de alimentação. A memória é encapsulada em um 
invólucro de 24 pinos, todos eles usados. Qual é a organização desta memória? 
 
7) Projete uma ROM de diodos que gere as quatro funções (X, Y, Z e W) de três variáveis de 
entrada (A, B e C): 
X=A + B + C Y=A.B.C Z=(A + B).C W=A  B  C 
 
8) Programar uma ROM para operar como decodificador binário de 3 entradas para display de sete 
segmentos. Montar o arranjo utilizando memórias 82. 
 
9) O CI 2147 é uma RAM NMOS organizada com 4K1, com entradas e saída de dados separadas 
e uma entrada de seleção (CS), ativa em nível baixo. Desenhe o símbolo para tal CI mostrando a 
função de todos os seus pinos. 
 
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10) Para a RAM de 64 bits abaixo, determine: 
a) Qual o modo de funcionamento durante os intervalos a, b, c, d, e, f, g e h? 
 b) Como estão as saídas durante o pulso d? 
c) Liste os endereços e dados armazenados durante a operação de escrita. 
d) Liste os endereços e dados que aparecem na saída da RAM durante as operações de 
leitura. 
 
 
 
11) Temos uma ROM de 2048 palavras e 5 bits por palavra, com 11 entradas de endereço. 
Necessitamos de uma ROM de 81921. Desenhe um diagrama mostrando como a conversão 
pode ser executada usando um multiplexador. 
 
12) Quantos CIs de memória 88 são necessários para se construir um arranjo equivalente a 
102432? 
 
13) Responda as questões observando a associação de memórias apresentada na figura a seguir. 
a) Sabendo que A0-A10 e D0-D7 são, respectivamente, linhas de endereços e linhas de dados 
da memória MEM1, diga qual a capacidade de armazenamento desta em Kbits. 
b) O endereço 1B7FH é apresentado às linhas A0-A13. Supondo a execução de uma 
operação de leitura, o barramento de dados será carregado com uma palavra de MEM1 
ou MEM2? Por quê? 
c) A memória MEM1 pode ser do tipo RAM? Por quê? 
d) Como estão organizadas (nm) as memórias MEM1 e MEM2? 
e) Qual a capacidade de armazenamento de MEM em Kbytes? 
f) As memórias desta associação são acessadas pelas linhas de endereçamento A0-A13. 
Qual a faixa de endereçamento (endereços inicial e final), em hexadecimal, de MEM1? 
 
 
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14) A memória ROM 168 a seguir é utilizada na geração de sinais de temporização e controle de 
um circuito digital. Esta memória tem suas entradas de endereço alimentadas por um contador 
MOD-16 de modo que seus endereços são incrementados a cada pulso de clock. Assuma que a 
ROM é programada conforme a tabela apresentada abaixo (em hexa). Esboce as formas de onda 
para as saídas a cada aplicação do pulso. 
 
 
 
 
 
Palavra A3 A2 A1 A0 D7– D0 
0 0 DE 
1 1 3A 
2 2 85 
3 3 AF 
4 4 19 
5 5 7B 
6 6 00 
7 7 ED 
8 8 3C 
9 9 FF 
10 A B8 
11 B C7 
12 C 27 
13 D 6A 
14 E D2 
15 F 5B 
15) Desenhe o diagrama completo para uma memória de 4K4 que utiliza CIs de RAM estática 
com as seguintes especificações: capacidade de 1K1, linhas comuns de entrada/saída e duas 
entradas de seleção ativas-BAIXA. O circuito pode ser projetado usando apenas dois 
inversores, além das memórias. 
 
ELETRÔNICA DIGITAL II - MEMÓRIAS SEMICONDUTORAS 
 14 
16) Para o sistema de memória usando RAM mostrado na figura seguinte: 
a) Explique o funcionamento do sistema; 
b) Assuma que o processador está realizando uma operação de leitura no endereço 
06A3H. Qual dos módulo de RAM será lido? 
c) Qual dos módulos de RAM terá dados escritos quando o processador executar uma 
operação de escrita para o endereço 1C65H? 
 
 
 
17) A figura a seguir mostra o símbolo de um 74185, uma ROM programada para funcionar 
como conversor binário-BCD. Ela converte uma entrada binária de 6 bits para uma saída BCD 
de dois dígitos. Examine a tabela com o conteúdo de algumas posições da ROM, verifique como 
a conversão é realizada e complete a tabela. 
 
 
 
 
 
A5 A4 A3 A2 A1 A0 D2 D1 D0 C3 C2 C1 C0 
1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 
0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 
1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 
0 1 1 1 0 0 0 1 0 2 0 0 0 
1 1 0 1 0 1 
0 0 0 1 1 0 
 0 0 1 1 0 0 1 
 1 0 0 1 0 0 0