Diferencia entre ROM y RAM

Funcionamiento General

Los chips ROM contienen una hilera de filas y columnas. Utiliza un diodo para conectar las líneas si el valor es igual a 1. Por el contrario, si el valor es 0, las líneas no se conectan en absoluto.

Un diodo normalmente permite el flujo eléctrico en un sentido y tiene un umbral determinado, que nos dice cuanto fluido eléctrico será necesario para dejarlo pasar. Normalmente, la manera en que trabaja un chip ROM necesita la perfecta programación y todos los datos necesarios cuando es creado. No se puede variar una vez que está creado. Si algo es incorrecto o hay que actualizar algo, hay que descartarlo y empezar con uno nuevo. Crear la plantilla original de un chip ROM es normalmente laborioso dando bastantes problemas, pero una vez terminado, los beneficios son grandes. Una vez terminada la plantilla, los siguientes chips pueden costar cantidades ridículas.

Estos chips no consumen apenas nada y son bastante fiables, y pueden llevar toda la programación para controlar el dispositivo en cuestión. Los ejemplos más cercanos los tenemos en algunos juguetes infantiles los cuales hacen actos repetitivos y continuos (como se muestra en la figura).

Sumadores

Hasta ahora hemos visto como se pueden usar puertas interconectadas para implementar funciones como enrutamiento de señales, de codificación, ROM. Un área esencial a la que no nos hemos dirigido todavía es a la aritmética. En esta breve visión general, veremos la función de suma.
La suma binaria difiere del álgebra booleana en que el resultado incluye un término de acarreo, así:

No obstante, la suma se puede aplicar con términos booleanos. En la siguiente tabla puede verse la lógica para sumar 2 bits de entrada para producir 1 bit de suma y un bit de acarreo. Esta tabla de verdad podría implementarse fácilmente en lógica digital.

Sin embargo, no estamos interesados en realizar la suma con un par de bits. Más bien queremos sumar dos números de n bits. Esto se puede hacer poniendo juntos a un conjunto de sumadores de forma que el acarreo de un sumador sea la entrada del siguiente.

En la siguiente figura se muestra un sumador de 4 bits :

Para que funcione un sumador de varios bits. Cada uno de los sumadores de un BIT debe tener tres entradas, incluyendo el acarreo del siguiente sumador inferior. Las dos salidas se pueden expresar:
Suma = A(negado)B(negado)C+ A(negado)B+C(negado)+ABC+AB(negado)C(negado)
Acarreo = AB + AC + BC

Esta figura es una implementación usando puertas AND, OR y NOT

Entonces tenemos la lógica necesaria para implementar un sumador de varios bits como se muestra esta otra figura. Hay que notar que como la salida de cada sumador depende del acarreo del sumador previo, hay un retardo que crece del bit menos significativo al más significativo. Cada sumador de un bit experimenta cierto retardo de puerta, y este retardo de puerta se acumula. Para sumadores grandes, el retardo acumulado puede hacerse inaceptablemente alto.

Si los valores de acarreo se pudieran determinar sin tener que pasar a trabes de todas las etapas previas entonces cada sumador de un bit podría funcionar independientemente, y el retarde no se acumularía. Este puede lograr con un procedimiento conocido como acarreo anticipado. Veamos de nuevo el sumador de 4 bits para explicar este método.

Nos gustaría proponer una expresión que especificara el acarreo de entrada a cualquier etapa del sumador sin referirnos a los valores de acarreo previas. Tenemos,

C(0) = A(0) B(0) (A-4)
C(1) = A(1)B(1) + (A(1) + B(1))C(0) (A-5)

Substituyendo la ecuación A-4 en la A-5
C(1)= A(1)B(1) + A(1)A(0)B(0) + B(1)A(0)B(0)

Siguiendo el mismo procedimiento, tenemos,
C(2)=A(2)B(2)+A(2)A(1)B(1)+A(2)A(1)A(0)B(0)+A(2)B(1)A(0)B(0)+B(2)A(1)B(1)+B(2)A(1)A(0)B(0)+B(2)B(1)A(0)B(0)

Este proceso se puede repetir para sumadores arbitrariamente grandes. Cada término de acarreo se puede expresar en forma SOP como función de solo las entradas originales, sin dependencia de los acarreos. Por tanto, solo se dan dos niveles de retardo de puerta a pesar del tamaño del sumador

Para números grandes, este procedimiento se vuelve demasiado complicado. Evaluando la expresión para el bit más significativo de un sumador de n bits, se requiere una puerta OR con n-1 entradas y n puertas AND de 2 a n+1 entradas. Por consiguiente el acarreo anticipado se hace normalmente con solo 4 u 8 bits a la vez. La figura muestra como se puede construir un sumador de 32 bits a partir de 4 sumadores de 8 bits, pero puede ser sustancialmente más rápido que pasar a través de 32 sumadores de 1 bit.

ROM bipolares y MOS

ROM bipolares

Son los tipos de memorias que usan este tipo de tecnología (BIPOLARIDAD) que consiste en amplificar la corriente un poco más de lo normal.

Estructura de una ROM bipolar:

ROM MOS

Son los tipos de memorias que usan la tecnología MOS (actualmente el MOSFET) que consiste en la utilización de campos eléctricos para crear canales de conducción.


Estructura - ROM MOS:

Tipos

Entre los diversos tipos de memoria ROM, se encuentran:

·ROM : chip de memoria de solo lectura (Read-Only Memory). La información almacenada en este tipo de chip, se escribe durante la fabricación. Su contenido no puede borrarse ni reescribirse. Es considerado un tipo de tecnología obsoleta.

·PROM : memoria programable de solo lectura (Programmable Read-Only Memory). Son mucho más frágiles que los chips ROM ya que la electricidad estática los puede quemar.

La información en los chips PROM se escribe durante la fabricación o pueden comprarse vacíos y codificarse con una herramienta simple llamada “programador”. Solo pueden programarse por única vez por lo que una vez programada, su contenido no puede borrarse ni reescribirse.

Debido al bajo costo, los chips PROM vacíos, son ideales para hacer pruebas para crear un chip ROM definitivo.

·EPROM : memoria borrable y programable de solo lectura (Erasable Programmable Read-Only Memory).

La información en los chips EPROM se escribe después de la fabricación. Pueden ser re grabados varias veces. Sin embargo, para poder sobrescribir en uno de estos chips, hay que borrar completamente toda la información almacenada en ellos.

Para borrar un EPROM, se requiere une herramienta especial que emite una frecuencia de determinada de luz ultravioleta. Se debe retirar el chip del dispositivo en el que se encuentra alojado y colocarlo debajo de dicha luz para una leve exposición (como se muestra en la figura).

·EEPROM : memoria programable de solo lectura, borrable eléctricamente (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory).

La información en los chips EEPROM se escribe después de la fabricación. Pueden borrarse y reescribirse varias veces. No es necesario borrar por completo toda la información almacenada en el chip para cambiar una porción del mismo.

No es necesario retirar el chip de la computadora para borrarlo o sobrescribir en éste. En lugar de usar luz ultravioleta, se utilizan campos eléctricos para volver a incluir información en las celdas que componen el circuito del chip (como se muestra en la figura). Utiliza transistores de tipo MNOS.

Una variante de la EEPROM, es la denominada memoria Flash. A diferencia de las EEPROM clásicas, que utilizan 2 o 3 transistores por cada bit a memorizar, la memoria EEPROM flash utiliza 1 solo transistor.

Además, la memoria EEPROM puede escribirse y leerse palabra por palabra mientras que la memoria flash solo puede borrarse por páginas.

Definicion

Memoria de solo lectura (ROM, Ready-Only Memory, por sus siglas en inglés) es un tipo de medio de almacenamiento utilizado en ordenadores (PCs) y otros dispositivos electrónicos.

Los chips de memoria ROM contienen instrucciones a las cuales la CPU puede acceder directamente tales como las instrucciones básicas para iniciar una computadora y cargar el sistema operativo.

Los chips de memoria ROM retienen su contenido aun cuando la computadora se encuentra apagada (memoria no volátil). En algunos casos, dicho contenido no puede borrarse, y en caso esto sea posible, se hace de manera muy especial.

A veces la memoria ROM es conocida como firmware. Sin embargo, esto puede llevar a confusiones ya que, en realidad, el firmware es el software almacenado dentro de este dispositivo.

Memoria de Solo lectura (ROM, “Read Only Memory”)

A los circuitos combinacionales se les llama a veces circuitos “sin memoria” ya que su salida depende solo de la entrada actual y no retiene la historia de las entradas anteriores. Sin embargo, hay un tipo de memoria que se implementa con circuitos combinacionales, llamada memoria de solo lectura (ROM).

Recordemos que una memoria ROM es una unidad de memoria que realiza sólo la operación de lectura. Esto implica que la información binaria almacenada en una ROM es permanente y se creó en el proceso de fabricación. Entonces, una entrada dada a la ROM (líneas de direcciones) siempre produce la misma salida (líneas de datos). Como las salidas son solo en función de las entradas presentes, la ROM es de hecho un circuito combinacional.

Se puede implementar una ROM con un decodificador y un conjunto de puertas OR. Como ejemplo, consideremos la siguiente tabla. Esta se puede ver como una tabla de verdad con 4 entradas y 4 salidas. Para cada uno de los valores de entrada, se muestra el conjunto correspondiente de valores de salida. También se puede ver como el contenido de una ROM de 64 bits de 16 palabras de 4 bits cada 1. Las 4 entradas determinan una dirección, y las cuatro salidas especifican el contenido de posición indicada en la dirección.

En esta otra figura, se muestra como podría implementarse esta otra memoria usando un decodificador de 4 a 16 y cuatro puertas OR. Como en un PLA, se usa una organización regular y las interconexiones de forma que reflejen el resultado deseado.