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*Only illustrative image./Imagen meramente ilustrativa./Ima-gem meramente ilustrativa.

SD RAM AND EEPROMSD RAM y EEPROM

SD RAM e EEPROM

M-1114A

EXPERIMENTS MANUALManual de Experimentos

Manual de Experimentos

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Contedo1. Experincia 01: Memrias RAM I 32. Experincia 02: Memrias RAM II 123. Experincia 03: Memrias EEPROM Serial IC PROG 16

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M-1114A - MEMRIA SRAM E EEPROM

1. Experincia 01: Memrias RAM I

1.1 Objetivos

1. Verifi car o funcionamento de uma memria RAM e EEPROM.2. Escrever dados na memria.3. Ler dados da memria.

1.2. Material Usado

1 Placa 11141 MaletaCabos de conexo diversos

1.3. Introduo Terica

Memrias so circuitos usados para armazenar uma informao digital (0 ou 1). As mem-rias so classifi cadas de acordo com a capacidade de manter ou no a informao quando a alimentao retirada em RAM (Random Access Memory Memria de Acesso Aleat-rio) ou ROM (Read Only Memory Memria de Apenas Leitura).A memria SRAM (Static Random Acess Memory Memria Esttica de Acesso Randmi-co) possui como elemento bsico interno fl ip-fl ops para armazenamento de um bit, tendo como caracterstica de perder a informao se a alimentao for desligada ou for feita uma gravao no mesmo endereo.Um exemplo de memria a 6462, que uma memria com 8Kx8, isto , tem 8K (8.192) posies podendo armazenar uma palavra de 8 bits (a palavra armazenada do tipo D7D6D5D4D3D2D1D0) em cada posio. Segue na fi gura 1 uma parte do manual da mes-ma.

Figura 1: Memria SRAM 6264

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A: 8K x 8 Static RAM: signifi ca que esta memria uma SRAM, com capacidade de 8192 campos para armazenar dados, sendo cada um dos campos constitudos de 8 bits, ou seja, podemos utilizar at 8192 endereos com at 8 bits cada; B: tempo que a memria demora para acessar diretamente um dos endereos estipulados; C: esta memria compatvel com circuitos que trabalham com tecnologia TTL, ou seja, sua alimentao deve ser de +5V.

A fi gura 2 mostra um diagrama interno da memria 6264.

Figura 2: Diagrama interno e pinagem da memria 6264

Em relao pinagem temos:

Vcc e GND: positivo e negativo da alimentao, respectivamente; A0 a A12: Entradas de endereamento (Adress), so os bits que selecionam qual ende-reo da memria que queremos acessar. Repare que so 13 bits que realizam essa tarefa: 213 = 8192; I/O: Entrada e sada de dados armazenados na memria, nos mesmos terminais que os dados so inseridos, tambm so coletados, dependendo apenas dos pinos de controle; CE1: Chip Enable, a memria s estar ativa quando este terminal (pino 20) estiver em nvel lgico 0 e o terminal CE2 (pino 26) estiver em nvel lgico 1. Qualquer alterao destas, o circuito integrado estar desativado, seu consumo ser menor, porm os dados ainda permanecem armazenados. usado quando existe um banco(conjunto de chips) de memria e se deseja selecionar apenas um dos CIs. OE: Habilitar sada (Output Enable), as sadas I/O s estaro habilitadas se esse contro-le estiver em nvel lgico 0. Caso o contrrio todas as sadas estaro em alta impedncia, uma forma de permitir que vrias sadas, CIs diferentes possam compartilhar o mesmo barramento.

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WE: Habilitar escrita (Write Enable), com esse terminal em nvel lgico 0 a memria rece-ber dados para serem escritos nela, caso contrrio a mesma estar no modo de leitura de dados. Mais adiante veremos a sequncia correta de memorizao, onde este terminal um dos principais para a reteno dos dados; NC: simplesmente no conectado internamente, este um terminal morto para qual-quer situao eletrnica, est apenas para completar a simetria do chip. Obs: quando uma entrada apresenta uma barra acima signifi ca que ela ativa em zero, ento no caso das entradas CE1, WE e OE aparece a barra para indicar essa condio.

A fi gura 3 mostra uma parte de um manual (Data sheet) com as especifi caes limites.

Figura 3: Limites mximos

A=> tenso de alimentao: em hiptese alguma ultrapassar 7V. Lembre-se que a tecno-logia TTL trabalha com tenso entre 4,75V e 5,25V; B=> mxima corrente que cada sada suporta: 20mA; C=> corrente mxima consumida quando a memria est em atividade: 100mA.

A seguir alguns exemplos de como escrever e ler dados na memria. A fi gura 4 mostra um bloco representativo da condio de escrita na memria no endereo 0000000000100 (quinta posio) o dado 0000101 (nmero 5 em binrio). Observar os valores de , ,

e para a condio de escrita.

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Figura 4: Escrevendo um dado na memria ( a ) antes ( b ) aps

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Reparar que a informao que estava na posio 5 (endereo 0000000000100) se perder fi cando o dado atualizado, 00000101. Para ler o dado, de um determinado endereo, por exemplo vamos ler o dado armazenado na posio 5 (endereo 0000000000100) voc deve colocar pino WE em 1 (leitura). Observe que ler um dado no altera o contedo da posio. Observar os valores de , , e para a condio de leitura.

Figura 5: lendo um dado da memria

1.3.1. MEMRIA EEPROM (ELETRICALY ERASABLE PROGRAMMABLE READ ONLYMEMORY)

Outro tipo de memria, em relao manuteno dos dados gravados, a EEPROM (Elec-trical Erasable Programmable Read Only Memory Memria de Apenas Leitura Program-vel Eletricamente) que caracterizada por manter os dados mesmo que a alimentao seja retirada.A memria utilizada nas experincias ser da srie 24Cxx, uma memria SERIAL.SERIAL signifi ca que no teremos mais uma conexo I/O para cada bit e nem os terminais de adress; os dados agora sero inseridos em um nico terminal denominado SDI (Serial Data Input)O endereamento adress no ser mais realizado em busca direta porque no existem os terminais A0-Ax, o endereo agora ser sequencial. Por exemplo, vamos supor que queremos coletar os dados que esto no endereo 80 (HEX): vamos ter que inserir o clock (terminal SCL) at que seja alcanada a posio 80 para depois coletarmos o dado. Vale ressaltar que a alimentao em nvel TTL (5V). A fi gura 6 mostra a pinagem da memria 24C16

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Figura 6: pinagem da memria 24C16

Obs: Antes de dar incio ao procedimento experimental, veja a tabela a seguir, que indica a relao correspondente entre as indicaes da placa e do manual:

corresponde a

corresponde a

corresponde a

corresponde a

corresponde a

1.4. Procedimento Experimental

1. No ligue a maleta antes de efetuar todas as ligaes.

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2. A fi gura 6 mostra como ligar a memria 6264 para escrever um dado em uma determina-da posio de memria. Ligue primeiramente as entradas de controle e depois as entradas de dados e endereo. Observe que das 8 linhas de dados sero usadas as 4 primeiras (I/O0, I/O1, I/O2, I/O3, as outras so colocadas em zero). As linhas de endereamento so usadas apenas 4 (A0, A1, A2, A3) as outras esto aterradas. As chaves so lgicas, na parte superior da maleta. No efetue as conexes com a maleta ligada.

Figura 6: Escrevendo um dado na memria 6264

3. Para cada uma dos endereos da tabela I entre com o dado correspondente.

=0 (escrita)A3 A2 A1 A0 I3 I2 I1 I0

0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 0 1 0 0 1 0

0 0 1 0 0 1 0 0

0 0 1 1 1 0 0 0

Tabela I: Gravao de dados na memria

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4. Ligue a maleta. Voc ir programar a memria SRAM a partir deste ponto. Comece com o endereo 0000 na primeira linha da tabela I e com o dado 0001. No esquea de dei-xar a chave de Escrita/Leitura (pino 27) em 1. Volte a chave para 0, mude o endereo e o dado. Repita o procedimento para as outras posies da tabela I

5. No desligue a maleta pois perder os dados gravados.

6. Faa as conexes indicadas na fi gura 7, preparando o circuito para a leitura dos dados na memria. Mantenha todos as entradas de controle com o mesmo nvel lgico exceo da entrada Escrita/Leitura (pino 27) que agora deve ser colocada em 1. Observe que a visualizao da informao ser feita utilizando LEDs.

Figura 7: Lendo um dado na memria 6264

7. Para cada um dos endereos da tabela II leia o dado armazenado previamente no item 4.Para ver o dado armazenado use os LEDs (LEVEL DECTETOR) visualizando a condio do LED correspondente e anotando na tabela II. Escreva Aceso ou Apagado para repre-sentar as condies de nvel 1 ou 0 respectivamente. Compare com o dado previamente gravado.

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=1 (leitura)A3 A2 A1 A0 LED12 LED11 LED10 LED9

0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

Tabela II: Leitura de dados na memria

8. A partir deste ponto ser realizado o processo de leitura dos dados gravados. Na me-mria SRAM. Mude a chave de seleo de Escrita/leitura para 1, isto , agora os dados escritos sero LIDOS.

9. V alterando as chaves de endereo (A3A2A1A0) na mesma ordem em que foi feita a programao, e v verifi cando pelos LEDs se os dados exibidos correspondem a mesma ordem dos dados gravados.

10. A ordem apresentada foi a mesma? R:

11. Qual o nome dado ao processo de busca dos dados gravados?R:

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2. Experincia 02: Memrias RAM II

2.1 Objetivos

1. Escrever e ler dados na memria usando um contador e display de sete segmentos.

2.2. Material Usado

1 Placa 11141 MaletaCabos de conexo diversos

2.3. Introduo Terica

Os procedimentos desta experincia sero muito parecidos com as da experincia anterior, porm agora nosso endereamento vir de um contador com clock manual ou automtico, o 74190.O 74190 um contador um contador sncrono em BCD que permite contagem crescente/decrescente (UP/Down) e permite que o inicio da contagem possa ser imposto atravs das entradas DCBA quando . A fi gura 8 mostra a pinagem e tabela funcional.

Figura 8: ( a ) Encapsulamento DIP ( b ) Tabela funcional

Se as entradas DCBA forem ligadas em nvel baixo a contagem ser efetuada de 0 a 9.

2.4. Procedimento Experimental

1. Inicialmente permanea com a maleta desligada.

2. Posicione as entradas de controle conforme a tabela III a seguir.

3. Inicialmente ser feita a escrita da mesma forma que foi feita na experincia 1. Entre com os dados de acordo com a tabela III.

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=0 (escrita) =0 =1A3 A2 A1 A0 I3 I2 I1 I0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 1

0 0 1 0 0 0 1 0

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 0 0 1 0 0

0 1 0 1 0 1 0 1

0 1 1 0 0 1 1 0

0 1 1 1 0 1 1 1

1 0 0 0 1 0 0 0

1 0 0 1 1 0 0 1

Tabela III: Gravao de dados na memria

Figura 9: Escrevendo na memria

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4. Aps ter escrito, substitua a entrada manual de endereamento pelas sadas QDQ

CQ

BQ

A

do contador 74190, conforme fi gura 10. Ligue as sadas de endereamento e dados nos display, desta forma o endereo e o dado de 4 bits poder ser lido e decodifi cado.OBS: caso o numero de cabos seja excessivo, opte por ver somente o dado, portanto no ligue no display as entradas de endereamento.

Figura 10: Mudando endereo com contador mostrando dado da memria em display

5. Altere os dados da memria de acordo com a tabela IV e para isso coloque a entrada = 0 (aterrada portanto) e depois leia o dado como j exposto.

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=0 (escrita) =0 =1A3 A2 A1 A0 I3 I2 I1 I0

0 0 0 0 0 0 0 0

0 0 0 1 0 0 0 1

0 0 1 0 0 0 1 0

0 0 1 1 0 0 1 1

0 1 0 0 0 1 0 0

0 1 0 1 0 1 0 1

0 1 1 0 0 1 1 0

0 1 1 1 0 1 1 1

1 0 0 0 1 0 0 0

1 0 0 1 1 0 0 1

Tabela IV: Gravao de dados na memria

6. Escreva as suas concluses baseado nas suas observaes.

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3. Experincia 03: Memrias EEPROM Serial IC PROG

3.1. Objetivos

1. Aprender a escrever e ler dados em uma memria EEPROM usando o programa IC PROG

3.2. Material Usado

1 Placa 11141 Maleta1 PC com sada serial e com cabo DB9Cabos de conexo diverso

3.3. Introduo Terica

Nesta experincia voc aprender como programar uma memria EEPROM usando o pro-grama IC PROG.

3.4. Procedimento Experimental

1. Uma programao de memria EEPROM com o IC PROG muito simples e objetivo. Primeiro conecte o cabo na porta serial do computador (DB9) e logo aps faa a conexo com a placa M1114. Alimente o VCC da memria com 5V e com GND no VSS. O restan-te dos terminais j esto interligados. Pode-se ligar a maleta.

2. Abra o programa IC PROG, aparecer a tela da fi gura 11.

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3. Na caixa onde aparece 24C02, mantenha selecionado esse nmero.

4. Os endereos esto apresentados em azul (0000,0008,0010,etc). Repare que cada linha possui oito endereos. Clique em cada um dos endereos e programe com o dado dese-jado, lembrando que deve-se programar em HEXADECIMAL. Para efeito de teste insira os dados apresentados a seguir at o endereo 002F:

Nota: se voc clicar 2 vezes em cada endereo abrir uma janela, portanto pode-se tam-bm programar usando cdigo decimal ou ainda o valor equivalente ao ASCII:

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5. Selecione COMANDO >> PROGRAMAR TUDO, ou simplesmente aperte F5 para iniciar o processo de gravao. O programa IC PROG realizar toda a sequncia de programao serial corretamente:

6. Dever ocorrer a seguinte ordem:

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7. Voc acabou de realizar a programao da EEPROM 24C16. Para podermos realmente verifi car o efeito da memria EEPROM, desligue a maleta, feche o programa IC PROG e desconecte o cabo serial da placa M1114. Foi retirado qualquer tipo de comunicao e ali-mentao entre a memria e qualquer outra interface.

Para fazer a leitura dos dados na memria, siga os seguintes passos:

8. Reconecte o cabo serial na placa e ligue a maleta. Abra novamente o programa.

9. Novamente selecione a memria em que ser realizada a leitura (em nosso caso, 24C02).

10. Clique em COMANDO >> LER TUDO, ou simplesmente aperte F8 para realizar o pro-cesso de leitura dos dados da memria.

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11. Verifi que agora os dados apresentados na tela.

12. Os dados apresentados so os mesmos que voc colocou em cada endereo?R:

13. Realize todos os procedimentos anteriores com outros dados a sua escolha, at o en-dereo que desejar, assim ter oportunidade de verifi car com mais calma o funcionamento da memria.

14. Quais suas concluses sobre memria EEPROM serial?R:

15. Desligue a maleta, feche o programa e retire as conexes.

Manual sujeito a alteraes sem aviso prvio.

Reviso: 01Data da Emisso: 10.06.2010