Λύσεις — Άσκηση 20ή · Εγγραφή ΚΑΙ ανάγνωση μνήμης RAM (6116) (σελ. 55-57) – ΨΗΦΙΑΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Λύσεις — Άσκηση 20ή · Εγγραφή ΚΑΙ ανάγνωση μνήμης RAM (6116) (σελ. 55-57)

Στατική μνήμη RAM 6116: κύκλος εγγραφής (Ḡ=1, παλμός W̄) και ανάγνωσης (Ḡ=0), διευθυνσιοδότηση, αμφίδρομες γραμμές δεδομένων, και επαλήθευση ότι τα δεδομένα διατηρούνται σωστά.

Κύκλος εγγραφής

Ζητούμενο: Κύκλος εγγραφής: 1. Να ενεργοποιήσετε το ΟΚ της μνήμης (ακροδέκτης \(\overline{E}=0\)). 2. Να δώσετε \(\overline{G}=1\), ώστε οι είσοδοι/έξοδοι δεδομένων να λειτουργούν ως είσοδοι. 3. Με τους διακόπτες επιλογής διευθύνσεων μνήμης A3A2A1A0 να ορίσετε τη θέση μνήμης στην οποία θέλετε να εγγράψετε ένα δεδομένο. 4. Με τους διακόπτες εισαγωγής δεδομένων DQ7-DQ0 να τοποθετήσετε, στις αντίστοιχες εισόδους, την προς αποθήκευση λέξη. 5. Να δώσετε ένα παλμό στον ακροδέκτη \(\overline{W}\). 6. Να επαναλάβετε τη διαδικασία των βημάτων 7, 8, 9 για να αποθηκευθούν τα δεδομένα, που φαίνονται στον Πίνακα Ε.20.1, στις αντίστοιχες θέσεις μνήμης.

Πώς σκεφτόμαστε: Στην εγγραφή: ενεργοποίηση Ο.Κ., DQ ως είσοδοι, ορισμός διεύθυνσης+δεδομένων, παλμός εγγραφής.

Λύση:

• 1. \(\overline{E}=0\) (ενεργοποίηση Ο.Κ.).
• 2. \(\overline{G}=1\) (οι DQ λειτουργούν ως είσοδοι δεδομένων).
• 3. Ορισμός διεύθυνσης με τους διακόπτες A3A2A1A0.
• 4. Τοποθέτηση της λέξης στις DQ7–DQ0.
• 5. Παλμός \(\overline{W}\) (στιγμιαία «0» και πίσω «1») → τα δεδομένα αποθηκεύονται στη θέση.
• Π.χ. στη διεύθυνση 0000 γράφουμε 11110000· στη 0001 γράφουμε 00110011 κ.λπ.

Απάντηση: Κύκλος εγγραφής: Ē=0, Ḡ=1 (DQ είσοδοι), θέση διεύθυνσης, θέση δεδομένων, παλμός W̄ → αποθήκευση.

Πρόσεξε:

• \(\overline{G}=1\) κάνει τις DQ εισόδους (εγγραφή).
• Ο παλμός \(\overline{W}\) «κλειδώνει» τα δεδομένα στη θέση.

• Σημείωση: το βιβλίο γράφει στο βήμα 6 «βημάτων 7, 8, 9»· εννοούνται τα βήματα 3, 4, 5 (διεύθυνση, δεδομένα, παλμός \(\overline{W}\)).

Κύκλος ανάγνωσης ΚΑΙ σύγκριση πινάκων

Ζητούμενο: Κύκλος ανάγνωσης: 7. Να παραμείνει ενεργοποιημένο το ΟΚ της μνήμης (ακροδέκτης \(\overline{E}=0\)). 8. Να δώσετε \(\overline{G}=0\), ώστε οι είσοδοι/έξοδοι δεδομένων να λειτουργούν ως έξοδοι. 9. Με τους διακόπτες επιλογής διευθύνσεων μνήμης A3A2A1A0 να ορίσετε τη θέση μνήμης από την οποία θέλετε να διαβάσετε ένα δεδομένο. 10. Παρατηρώντας τα LEDS στις εξόδους δεδομένων (αναμμένο=«1» ή σβηστό=«0»), να συμπληρώσετε τον Πίνακα Ε.20.2. 11. Να συγκρίνετε τους Πίνακες Ε.20.1 και Ε.20.2.

Πώς σκεφτόμαστε: Στην ανάγνωση: Ο.Κ. ενεργό, DQ ως έξοδοι, ορισμός διεύθυνσης → τα δεδομένα εμφανίζονται στις DQ.

Λύση:

• 1. \(\overline{E}=0\) (παραμένει ενεργό).
• 2. \(\overline{G}=0\) (οι DQ λειτουργούν ως έξοδοι).
• 3. Ορισμός διεύθυνσης → στις DQ (LEDs) εμφανίζεται το περιεχόμενο της θέσης.
• Σύγκριση: ο πίνακας ανάγνωσης Ε.20.2 ταυτίζεται με τον πίνακα εγγραφής Ε.20.1 — π.χ. διεύθυνση 0000 → 11110000, 0001 → 00110011, 0010 → 10101010 (ό,τι γράφτηκε).
• Πίνακας Ε.20.2 (A3A2A1A0 → DQ7…DQ0): 0000 → 11110000· 0001 → 00110011· 0010 → 10101010· 0101 → 00000001· 0111 → 00011111· 1001 → 11111111· 1011 → 11100001· 1100 → 00001111· 1110 → 11111011· 1111 → 00011110.

Απάντηση: Κύκλος ανάγνωσης: Ē=0, Ḡ=0 (DQ έξοδοι), θέση διεύθυνσης → δεδομένα στα LEDs. Ο πίνακας ανάγνωσης ταυτίζεται με τον πίνακα εγγραφής.

Πρόσεξε:

• \(\overline{G}=0\) κάνει τις DQ εξόδους (ανάγνωση).

• Ό,τι γράφεις σε μια διεύθυνση, το διαβάζεις αναλλοίωτο.

Συμπεράσματα για τη λειτουργία της RAM

Ζητούμενο: 12. Να διατυπώσετε τα συμπεράσματά σας.

Πώς σκεφτόμαστε: Συνοψίζουμε: διευθυνσιοδότηση, αμφίδρομες DQ, εγγραφή/ανάγνωση, πτητικότητα.

Λύση:

• Η RAM αποθηκεύει λέξεις σε διευθυνσιοδοτούμενες θέσεις (2ⁿ θέσεις για n γραμμές διεύθυνσης).
• Οι γραμμές δεδομένων DQ είναι αμφίδρομες: είσοδοι στην εγγραφή, έξοδοι στην ανάγνωση (ελέγχονται από \(\overline{G}\)).
• Τα δεδομένα διατηρούνται σωστά (ο πίνακας ανάγνωσης = πίνακας εγγραφής), όσο η μνήμη τροφοδοτείται (πτητική).

Απάντηση: Η RAM αποθηκεύει/ανακτά σωστά δεδομένα σε διευθυνσιοδοτούμενες θέσεις, με αμφίδρομες DQ και σήματα ελέγχου Ē/Ḡ/W̄. Είναι πτητική (χάνει τα δεδομένα χωρίς τροφοδοσία).

Πρόσεξε:

• Η RAM είναι πτητική — σε αντίθεση με τη ROM/Flash που κρατά τα δεδομένα χωρίς τροφοδοσία.

• Στατική RAM: κρατά τα δεδομένα με flip-flops (χωρίς ανανέωση, σε αντίθεση με τη δυναμική).