Memoria EPROM Este artículo o sección necesita referencias que aparezcan en una publicación acreditada, como revistas especializadas, monografías, prensa diaria o páginas de Internet fidedignas fidedignas.. Puedes añadirlas así o avisar al avisar al autor principal del artículo en su página de discusión pegando: {{subst:Aviso referencias|Memoria EPROM}} ~~~~
EPROM. La pequeña ventana de cuarzo recibe luz UV durante el borrado.
Ventana de EPROM.
Una EPROM de 32KB (256Kbit).
Este microcontrolador microcontrolador 8749 8749 almacena su programa en una EPROM interna.
Una EPROM de 4KB (32Kbit) 1984.
Vista detallada del interior de una memoria. EPROM son
las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable). Es
un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Frohman. Está formada por
Este microcontrolador microcontrolador 8749 8749 almacena su programa en una EPROM interna.
Una EPROM de 4KB (32Kbit) 1984.
Vista detallada del interior de una memoria. EPROM son
las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable). Es
un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Frohman. Está formada por
celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o "transistores de puerta flotante", cada uno de los cuales viene de f ábrica sin carga, por lo que son leídos como 1 (por eso, una EPROM sin grabar se lee como FF en todas sus celdas). Índice [ocultar ]
1 Característi Características cas 2 Borrado de un EPROM 3 Borrador de EPROM 4 Diferencia entre Eprom C y No-C 5 Decodificando los Números de los EPROM 6 Cross list 7 Véase también
[editar ]Características Las memorias EPROM se programan mediante un dispositivo electrónico que proporciona voltajes superiores a los normalmente utilizados en los circuitos electrónicos. Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 0. Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta ultravioleta.. Esto es debido a que los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdas provocando que se descarguen. Las EPROM se reconocen fácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el c hip de silicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado. Como el cuarzo de la ventana es caro de fabricar, se introdujeron los chips OTP (One-Time Programmable, programables una sola vez). La única diferencia con la EPROM es la ausencia de la
ventana de cuarzo, por lo que no puede ser borrada. Las versiones OTP se fabrican para sustituir tanto a las EPROM normales como a las EPROM incluidas en algunos microcontroladores microcontroladores.. Estas últimas fueron siendo sustituidas progresivamente por EEPROMs por EEPROMs (para fabricación de pequeñas cantidades donde el coste no es lo importante) y por memoria por memoria flash (en las de mayor utilización). Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinte años, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar el borrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debe permanecer cubierta. Las antiguas BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente frec uentemente EPROM y la ventana de borrado estaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía el nombre del productor de la BIOS, su revisión y una advertencia de copyright copyright..
Las EPROM pueden venir en diferentes tamaños y capacida des. Así, para la familia 2700 se pueden encontrar:
Tipo de EPROM Tamaño — bits Tamaño — Bytes Longitud (hex hex)) Última dirección (hex)
1702, 1702A
2 Kbits
256
100
000FF
2704
4 Kbits
512
200
001FF
2708
8 Kbits
1 KBytes
400
003FF
2716, 27C16
16 Kbits
2 KBytes
800
007FF
2732, 27C32
32 Kbits
4 KBytes
1000
00FFF
2764, 27C64
64 Kbits
8 KBytes
2000
01FFF
27128, 27C128
128 Kbits
16 KBytes
4000
03FFF
27256, 27C256
256 Kbits
32 KBytes
8000
07FFF
27512, 27C512
512 Kbits
64 KBytes
10000
0FFFF
27C010, 27C100
1 Mbits
128 KBytes
20000
1FFFF
27C020
2 Mbits
256 KBytes
40000
3FFFF
27C040
4 Mbits
512 KBytes
80000
7FFFF
27C080
8 Mbits
1 MBytes
100000
FFFFF
NOTA: 1702 EPROM son PMOS, las EPROM de las serie 27x que contienen una C en el nombre están basadas en CMOS, el resto son NMOS
Pines de la EPROM 2764 +--------------+ VPP |1
+--+
A12 |2
28| VCC 27| /PGM
A7 |3
26| NC
A6 |4
25| A8
A5 |5
24| A9
A4 |6
23| A11
A3 |7
2764
22| /OE
A2 |8
21| A10
A1 |9
20| /CE
A0 |10
19| D7
D0 |11
18| D6
D1 |12
17| D5
D2 |13
16| D4
GND |14
15| D3
+--------------+
[editar ]Borrado
de un EPROM
Una memoria EPROM puede ser borrada con una lámpara de luz UV, del tipo UV-C, que emita radiación en torno a los 2537 Å (Angstrom) o 254nm, a una distancia de unos 2,5 cm de la memoria. La radiación alcanza las células de la memoria a través de una ventanilla de cuarzo transparente situada en la parte superior de la misma. Para borrar una EPROM se necesita que la cantidad de radiación recibida por la misma se encuentre en torno a los 15 W/cm^2 durante un segundo. El tiempo de borrado real suele ser de unos 20 minutos debido a que las lámparas utilizadas suelen tener potencias en torno a los 12 mW/cm² (12 mW x 20 x 60 s = 14.4 W de potencia suministrada). Este tiempo también depende del fabricante de la memoria que se desee borrar. En este tiempo todos sus bits se ponen a 1. Es importante evitar la sobreexposición del tiempo de radiación a las EPROM; es decir, la potencia luminosa suministrada a la memoria, pues se produce un envejecimiento prematuro de las mismas. Debido a que la radiación solar e incluso la luz artificial proveniente de tubos fluorescentes borra la memoria lentamente (de una semana a varios meses), es necesario tapar dicha ventanilla con una etiqueta opaca que lo evite, una vez que son grabadas.
Se debe aclarar que una EPROM no puede ser borrada parcial o selectivamente; de ahí que por muy pequeña que fuese la eventual modificación a realizar en su contenido, inevitablemente se deberá borrar y reprogramar en su totalidad.
[editar ]Borrador
de EPROM
Un borrador de EPROM es un caja opaca ópticamente, con una fuente de luz UV del tipo C, la cual también es utilizada para esterilizar instrumentos quirúrgicos y/o como germicida.
Lámpara borradora de EPROM.
Para borrar las EPROM no se puede utilizar las luz "UV Negra", (que es comúnmente utilizada para verificar billetes, tickets, etc.), que emiten en la región UV-A, (365 nm). La única luz que funciona es la UV-C, (254 nm), la cual emite "luz peligrosa" o "germicida", (mata gér menes). Es "luz peligrosa" por que la exposición prolongada puede causar cataratas a largo plazo y daño en la piel; sin embargo una exposición breve, unos 5 segundos continuos en la piel, no debería de causar más que una leve resequedad, por lo que es necesario tomar todas las precauciones para evitar estos problemas. Dado que este tipo de luz UV-C se encuentra en la luz solar, si se deja una EPROM directamente bajo ésta, en algunas días o semanas se borraran; por lo que se requiere proteger las EPROM una vez se hayan programado. Se puede utilizar una lámpara de tubo normal de 4 W del tipo F4T5 (4 watt, 5 pulgadas) que da luz blanca (ver foto). También un tubo de luz G4T5 "Germicidal UVC", que tiene el vidrio claro, para borrar las EPROM. La "G" es para germicidas, lo mismo que la "F" es para fosforescentes (aunque no tengan fósforo). Otro tipo de lámpara comúnmente utilizada es la PHILIPS TUV 4W-G4T5-240805D-4WTUV.
Circuito simple para borrador de EPROM, (se le puede agregar temporizador).
Las lámparas UV que tienen el vidrio morado o lila son para el espectro UV-Visible o "UV Negra", normalmente están marcadas como U4T5 o similar y no funcionan para borrar las EPROM. Un tubo de luz fluorescente de luz blanca, tiene una cubierta de fósforo en el interior del vidrio. La Luz UV del mercurio excita el fósforo, el cual re-radia la energía en el rango visible. Las lámparas UV para borradores de EPROM o germicidas usan directamente la luz del vapor de mercurio. El vidrio se debe de hacer de cuarzo, en lugar de vidrio ordinario, para evitar que el vidrio absorba la mayor parte de los rayos UV. El cuarzo es más transparente en las longitudes UV del mercurio. También podrían ser borrados si son expuestos a la luz de la soldadura eléctrica (de electrodo), con el riesgo que una chispa queme el chip, debido a que se debe de acercar la EPROM como a u nos 10 o 15 cm para que reciban la suficiente radiación para borrarlos. En teoría también se pueden borrar con rayos X, "tomando radiografías del EPROM", el tiempo de borrado dependerá de la calibración/emisión del equipo de rayos X utilizado.
[editar ]Diferencia
entre Eprom C y No-C
La única diferencia entre los 27256 y los 27C256 es que los 27256 usan NMOS mientras los 27C usan tecnología CMOS. CMOS sólo consume potencia apreciable cuando una señal está cambiando. NMOS usa canal N FET's con elementos resistores, mientras CMOS evita las resistencias que desperdician energía por utilizar ambos canales N y P FET. Además los CMOS evitan la producción de calor, permitiendo arreglos más compactos de transistores de los que los NMOS son capaces. La alta densidad de elementos de los CMOS reduce las distancias de interconexión lo cual incrementa la velocidad. Además CMOS brilla cuando hay una cantidad limitada de energía como cuando s e utiliza un sistema alimentado por baterías. Se presentan algunos problemas en las EPROM CMOS usando programadores viejos, debido a a las diferencias en los voltajes de programación, (CMOS tiene 12,5 Vpp). EPROM CMOS también requieren
una fuente de voltaje, (Vcc), de exactamente 6 Voltios. CMOS son fáciles de borrar pero tienden a morir si son sobre expuestos a la luz UV.
[editar ]Decodificando
los Números de los EPROM
27(C)XXX son EPROM o OTPROMS.
57(C)XXX son EPROM o OTPROMS que permiten 8 líneas de dirección bajas a ser multiplezadas con la línea de datos (Algunos MCU's multiplexan juntas la direcciones bajas y la línea de datos). Estos todavía se programan como los EPROM 27(C) XXX en los programadores de bolsillos, porque el algoritmo del software lo tiene en cuenta.
28(C)XXX son EEPROM con la C indicando para CMOS.
28FXXX son Flash EEPROM con la F señalando para F lash. No confundir con EPROM.
[editar ]Cross
list
Las siguientes partes pueden ser la misma - (de acuerdo a las guías de referencia de los fabricantes), allí pueden haber algunas diferencias incluyendo el algoritmo usado para programarlos. Manufactu rer
AMD
AMI C
Atmel
Fujits u
Hitac hi
Hyni x
INTE L
Mitsu bishi
AT
MBM
HN
HY
D
M5M
UPD
NM
M
NEC
NSC
SGS
SST
ST micro
Toshi ba
Winbon d
TMS
TC
W
TI
prefix
AM
32K
2732
2732
2732
2732
27C3 2
D2732
27C32 Q
2732
2732
N/A
64K
27C6 4
27C64
27C6 4
27C6 4
27C6 4
27C64
27C64 Q
27C64
27C6 4
N/A
128K
27C1 28
27C12 8
27C1 28
27C1 28
27C1 28
27C12 8
27C128 Q
27C12 8
27C1 28
N/A
256K
27C2 56
27C25 6
27C2 56
27C2 56
27C2 56
27C25 6
27C256 Q
27C25 6
27SF2 56
27256
27C2 56
57256
27C51 2
27C5 12
27C5 12
27C5 12
27C51 2
27C512 Q
27C51 2
27SF5 12
27C51 2
27C5 12
57512
AE
ASD
27C256
SST
M
28HC2 56
512K
1MEG
27C5 12
27C512
28F51 2
29C512
29EE5 12
49C512
39SF5 12
29F51 2
27SF0 10
27C10 01
39SF0 10
29F01 0
27C0 10
29F10 08
27C010
27C10 01
27C0 10
27C0 10
27C1 01
27C10 01
27C010 Q
27C10 01
27E512
29EE512
27C0 10
57100 0
27E010
29C010 28F00 1
49F001 28F01 0
28F01 0
49F010
29EE0 10
29C010
2MEG
27C0 20
29F00 2
4MEG
27C0
29F20 08
27C020
29EE011
27C20 01
27C0 20
29C020 49F020 49F002
27C0 20
29F0 02
27C40
27C0
27C2 01
27C20 01
27C020 Q
27C20 01
28F00 2
27C0
27C4
27C40
27C040
27C40
27SF0 20
27C20 01
29EE0 20 39SF0 20
29F00 2
27C0 20
N/A
27E020
29C020
27C0
57400
PIN s
x16
40
01
29F04 0
29C04 0 49F04 0
29F04 0
29F04 0
29F0 40
29F40 0
29F40 0
29F4 00
40
28F00 4
29010 29001 29001 1
8MEG
x16
40
01
01
Q
01
40 28SF0 40 39SF0 40
0
28SF0 40 29F04 0
29040
29F04 0
BM29F0 40
27C80 1
29F08 0
29F08 0
29F0 80
29F80 0
29F80 0
29F8 00
32
16MEG
29002 29002 1
32
32MEG
29400 29040 A
32/4 8
64Meg
29800
48
Las memorias EEPROM que funcionan bajo el protocolo I2C han ganando poco a poco un espacio en el hardware de los equipos electrónicos hasta transformarse en uno d e los medios de almacenamiento de información más populares por su practicidad y sencillez de manejo. Tener la posibilidad de almacenar datos de diversa índole en una memoria no volátil, es una característica importante de los equipos que les permite la desconexión prolongada de cualquier suministro energético y conservar durante mucho tiempo información valiosa que de otro modo, se perdería al desconectar un sistema. También conocidas como memorias de protocolo “serie” las 24CXX son infaltables en cualquier equipo electrónico de consumo masivo y aquí te ayudaremos a comprender su funcionamiento. Anuncios Google
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Estos diminutos circuitos integrados poseen la capacidad de almacenar datos organizados, los que deben ser grabados de manera apropiada en su interior y además tienen particularidades que los hacen sobresalir y destacar dentro de su género. Algunas de las características dignas de mencionar, pueden ser las que a continuación enumeramos: Pueden ser escritas y borradas de forma eléctrica = Electrically Erasable Programable R ead Only Memory Están garantizadas para 1 millón de ciclos de escritura/lectura. Pueden llegar a retener la información sin ser alimentadas durante cientos de años. Se organizan por páginas para facilitar su direccionamiento y almacenamiento de la información. Utilizan para su funcionamiento una tensión única (5Volts o 3,3Volts) Son compatibles con el protocolo serial I2C (Marca registrada de Philips) Bajísimo costo.
Amplia variedad de encapsulados para adaptar el modelo necesario, de acuerdo al tamaño de la aplicación.
Los electrodomésticos utilizan este tipo de memorias en forma masiva, almacenando datos de programación muy importantes para su funcionamiento
Repasemos el Concepto I2C El Bus I2C (Inter - Integrated Circuit) es un sistema de comunicación de dos cables, con propiedades de velocidad de transferencia de datos considerada de media a baja (400 Khz. a 100 Khz.) y que fue desarrollado por Philips Semiconductor , a comienzos de la década del 80. Originalmente creado para reducir los costos de los equipos electrónicos, tuvo sus primeras aplicaciones en controles de contraste, brillo y volumen en aparatos de televisión pero actualmente encontramos conexiones por bus I2C en una gran variedad de computadoras, equipos industriales, entretenimiento, medicina, sistemas militares y un ilimitado abanico de aplicaciones e importantes usos potenciales. Antes de la aparición del Bus I2C, las transferencias de datos de memorias a microprocesadores, eran realizadas en forma paralela requiriendo de esta forma encapsulados con una importante cantidades de pines (24, 28, o más pines). La asignación de funciones de los pines se repartían entre el direccionamiento de la memoria, la selección, el control y la transferencia de datos. Esta última solamente requería de 8 pines más otros ocho pines para el direccionamiento, por mencionar algunos. En contraste con este despilfarro de pines, el Bus I2C permite la comunicación “chip-to-chip” usando solo dos cables en una conexión serial,
permitiendo de esta forma comunicar dispositivos con muy pocas vías. Estos dos cables son llamados Clock (SCL) y Data (SDA) y son los encargados del direccionamiento, selección, control y transferencia de datos, de a un BIT por vez.
Una memoria 24C04 utilizada en un TV SDA está encargado del intercambio de datos, mientras que SCL se encarga de sincronizar al transmisor y al receptor durante la transferencia de los datos mencionados desde un IC al otro. Dentro del sistema de comunicación I2C, los dispositivos están identificados como Maestro (Master) y Esclavo (Slave), por lo que al dispositivo que inicia el contacto y “abre” el bus se lo denomina Master, mientras que al que recepciona y contesta el llamado se lo denomina Slave. Los dispositivos conectados al bus pueden ser Master solamente, Slave solamente o intercalar las funciones de Master y Slave de acuerdo como el sistema requiera, tal como es el caso que veremos de las memorias EEPROM I2C. Este sistema puede interconectar a muchos IC sobre el bus (hasta 255 dispositivos) y todos conectados a los mismos dos cables SDA y SCL. Cada dispositivo esclavo posee una única dirección y cuando el Master transmita el llamado todos los ICs conectados al bus lo escucharán, pero solo le contestará aquel que posea la dirección que el transmisor incluyó en su llamada y será con este único Slave , con quien iniciará la transferencia de datos hasta que decida “cerrarla”.
Comenzando a comunicar La condición de START o Inicio ocurre únicamente en la transición de un estado ALTOa un
estado BAJO en la línea SDA mientras la línea SCL se encuentre en un nivel ALTO. En cambio, la transición de un estado BAJO a un estado ALTO en la línea SDA, mientras la línea SCL se encuentre en un nivel ALTO, indicará una condición de STOP o Parada. Las condiciones de START y STOP son siempre generadas por el dispositivo que asuma la condición de Master dentro del bus. El bus se considerará ocupado después de una situación de START y pasará a estar nuevamente libre cierto tiempo después de la transmisión de la condición de STOP. Este “cierto tiempo” será determinado por el Master y vendrá especificado en la hoja de datos del mismo.
Transición de SDA (H a L y viceversa) para generar las condiciones de START y STOP En Proton debemos indicarle al programa y/o al microcontrolador cuáles son los pines que cumplirán las funciones de SDA y SCL, porque pueden existir desarrollos en que estemos trabajando con un dispositivo que no posea un módulo SSP nativo (Synchronous Serial Port). En este caso, no tendremos pines dedicados (por hardware) a tal fin en el microcontrolador y debemos indicarle al sistema mediante instrucciones de programa, que pines cumplirán la función de interconexión al Bus I2C. Esto se realiza al comienzo del programa antes de la declaración de variables y se formaliza mediante un comando llamado DECLARE, quedándonos la secuencia de la siguiente forma:
DECLARE SDA_PIN PORTB.0 DECLARE SCL_PIN PORTB.1 En el ejemplo propuesto, hemos ordenado que SDA sea el pin 0 del puerto B, mientras que SCL sea el pin 1 del mismo puerto. Esta aplicación es válida para cualquier puerto del microcontrolador mientras esté configurado en modo digital y se debe tener en cuenta que si no se incluyen estas directivas al inicio del programa, por defecto se asignarán los pines PORTA.0 para SDA y PORTA.1 para SCL. Otra de las cosas que debemos indicarle a nuestro sistema durante el desarrollo es la velocidad a la que intercambiará datos el bus ya que la mayoría de los dispositivos actuales puede realizarlo a 400Khz o a 100Khz. Si bien ya existen circuitos integrados capaces de trabajar a 1Mhz también nos encontramos en la actualidad con el contraste de memorias EEPROM que no pueden intercambiar datos a más de 100Khz. Por lo tanto, si optamos por utilizar la
frecuencia mínima, incluiremos el siguiente comando:DECLARE SLOW_BUS=ON Luego de esto, ya estamos listos para “abrir” el diálogo dentro del bus y lo haremos con el sencillo comando: BSTART De esta forma, el bus ya habrá sido abierto por nuestro microcontrolador asignándose éste la función de Master y pasando a estar todo listo para la transferencia de datos hacia el Slave que el microcontrolador decida, transmitiendo al bus la dirección pertinente. Para leer datos, en nuestro caso alojados en una memoria, lo haremos de la siguiente forma: BUSIN Control, Dirección, [Variable] La sintaxis expresada nos indica que el Master (nuestro microcontrolador) recibirá (BUSIN) un dato, el que colocará dentro de una Variable luego de haberlo sacado de uno de los dispositivos “colgados” del Bus I2C. El circuito a quién desea extraer el dato le transmite a través de la palabra de Control que va a extraer datos de él, y que dicho dato se encuentra en la Dirección apuntada. La palabra Control posee dos informaciones importantes a destacar que son el nombre que posee nuestro dispositivo remoto dentro del Bus y la instrucción acerca de que vamos a leer en él. Si por el contrario lo que desea hacer el sistema es escribir un dato en el dispositivoSlave seleccionado, lo hará mediante la siguiente forma: BUSOUT Control, Dirección, [Variable] Con una sintaxis muy similar al caso anterior, el Master transmitirá (BUSOUT) un dato, el que tomará de una Variable, y lo grabará en uno de los dispositivos conectados al bus y seleccionado con la palabra de Control. En esta palabra se indicará a cuál de todos los dispositivos le hablará, indicándole que grabará en él y que a este proceso lo hará en una Dirección definida dentro del programa principal. Cabe agregar en este punto que Proton y la mayoría de los fabricantes de memorias recomiendan efectuar una rutina de demora o espera luego de haber grabado un dato a través de BUSOUT, para asegurar la grabación del dato, la que se efectiviza mediante la expresión: DELAYMS 10 , indicándonos con esto que efectuará un retardo o demora ( Delay) de 10 milisegundos. Luego, sólo nos queda “cerrar ” el bus y lo haremos con la instrucción:BUSTOP
Eso es todo. Ya tenemos la forma de abrir el bus, de leer o de grabar en un dispositivo Slave y de cerrar nuevamente el bus. Es momento de saber cómo manejar la palabra de Control y la Dirección de lectura/escritura. Organización Interna de las Memorias No todas las memorias EEPROM I2C se direccionan y controlan de la misma forma. Por lo tanto, haremos un breve resumen de los datos más relevantes a tener en cuenta al momento de emplear la palabra Control dentro de los comandos BUSIN y BUSOUT.
Palabra o Byte de Control La palabra o Byte de Control, nos indicará la dirección que posee la memoria dentro del bus y
si vamos a leer o a escribir en ella.
24C00 = 1|0|1|0|X|X|X|R/W R/W significa Read o Write , que en español equivale a Leer o Escribir respectivamente según lo que decidamos hacer con la memoria. Si vamos a leer la memoria ( Read ) este bit adoptará el valor 1. En cambio, al grabar un dato en la misma (Write), el valor será 0. Por su parte X, significa que el valor que adopte en estas posiciones no tiene relevancia, por lo que podemos adoptar para este lugar, un cero o un uno que el resultado será el mismo. Como dato adicional podemos mencionar que la memoria 24C00 posee una capacidad de 128 bits, organizada en una sola página con 16 Bytes de 8 bits
24C01/24C02/24C04 = 1|0|1|0|A2|A1|A0|R/W Para este grupo de memorias tenemos la misma dirección en los cuatro bits iniciales ( 1010 ) que en el caso anterior, lo mismo para el bit final de R/W, pero encontramos un significativo cambio en las posiciones A0, A1 y A2 que coinciden con los pines uno, dos y tres respectivamente, según las hojas de datos de las memorias.
Los pines A2, A1 y A0 se utilizan para seleccionar el chip al que direccionaremos la transferencia de datos Con estos tres bits, podemos direccionar hasta ocho memorias conectadas al mismo bus, trabajo que puede realizar cómodamente el microcontrolador. La única que se diferencia de este grupo
es la 24C04 que debe tener siempre conectado A0 a GND o a VCC, pudiendo por lo tanto, direccionarse sólo cuatro unidades de la misma a través de A1 y A2. A0, en este caso, servirá para direccionar el “ puntero” de escritura o lectura, hacia la primer página de 256 Bytes o hacia la segunda. Aquí empezaremos a ver ya, cómo la estructura interna de estas memorias está organizada en “páginas”. Por último, destacamos que en este grupo de memorias encontramos la siguiente característica: sumarse a otras iguales para incrementar la capacidad de almacenamiento. Por su parte la memoria 24C02 posee una página de 256 Bytes y la 24C04 ya posee dos páginas de 256 Bytes cada una, sumando así 512 Bytes de capacidad. Vemos entonces, que las 24C01 y 24C02 poseen una sola página, por lo que la palabra de control para ellas será igual a 1010000X, siendo X el bit que defina la lectura o escritura en la memoria, mientras que la 24C04 tendrá dos palabras de control , según la página donde decidamos trabajar. Esto es, 101000 0X para la primer página y 1010001X para la segunda.
24C08/24C16 = 1|01|0|B2|B1|B0|R/W En el caso de estos modelos, repetimos los primeros cuatro bits iniciales que identifican a las memorias EEPROM seriales (1010) y el último bit R/W, mientras que nos encontramos con la terminología B2, B1 y B0 dentro de la palabra de control en estos modelos.
Tabla que nos muestra como seleccionar las páginas en memorias 24C08 y 24C16 En el caso de estas dos memorias, no podremos colocar en el bus múltiple cantidad de ellas sino que sólo tendremos posibilidad de colocar una sola, a diferencia de las anteriores vistas hasta aquí. Esto es debido a que a pesar de poseer la misma disposición de pines que los modelos anteriores, A2, A1 y A0 no poseen conexión interna colocándose generalmente estos a GND. Por su parte, B2, B1 y B0 sirven para identificar por software la página (o bloque) dentro de la memoria. Es decir, que para la 24C08 que posee una disposición de cuatro páginas de 256 Bytes (4 X 256 X 8 bits = 1 KByte = 8 Kbit); mientras que la 24C16, dispondrá de 8
páginas de 256 Bytes de 8 bits lo que equivale a un total de 2KByte que es lo mismo que 16Kbit. Por lo tanto, razonando lo mencionado y analizando el cuadro superior, vemos que tendremos 4 palabras de control para la 24C08 y 8 Palabras de control para la 24C16: una por cada página de 256 Bytes .
24C08 y 24C16 son tamaños de memoria altamente utilizadas en los equipos de TV y DVD para almacenar información
La palabra Dirección Habiendo llegado hasta aquí, nos queda resolver solamente la forma en que estará compuesta esta palabra, la que será usada para decidir el casillero que ocuparemos con información dentro de la página que habremos seleccionado con anterioridad. En el caso de la 24C00 teníamos una página de tan sólo 16 Bytes, por lo que tendremos apenas 16 “filas” para ubicar Bytes de información. Protón Lite acepta cualquiera de las tres notaciones para las palabras de Control y de Dirección , es decir: Binaria, Decimalo Hexadecimal, por lo que podemos escribir para facilitar el trabajo, un comando de la siguiente forma:
BUSIN 161, 8, [Dato] En el ejemplo mostrado tenemos la palabra de control 161, lo que equivale a 10100001 en binario y que nos indica que accederemos a la primer página (página cero) de cualquier memoria de las vistas y que la citada memoria será leída. Luego viene el valor 8, que sería 00000100 en binario, lo que nos indica que se leerá la octava de todas las filas de Bytes que tenga esta página. Mientras que por último, el dato extraído será volcado en una variable de tamaño BYTE a la que hemos denominado “ Dato”
Escribir en esta misma dirección sería:
BUSOUT 160, 8, [Otro_Dato] El último bit de la palabra de control a pasado a ser cero (antes teníamos 161 y ahora tenemos 160), y el valor a grabar será el que exista en ese momento dentro de la variable “Otro_Dato”, también de tamaño BYTE y declarada al inicio del listado del programa.
Programa ejemplo para leer una EEPROM I2C con Proton Con este sencillo programa de ejemplo podemos leer la primer página de una memoria EEPROM I2C y colocar en un display LCD cada uno de los valores leídos durante medio segundo antes de pasar al próximo valor, hasta leerlos a todos. Para otras páginas, variaremos la palabra de control según nuestras necesidades de uso. El ejemplo muestra la utilización de un PIC16F84A y la declaración de los pines que se utilizarán como SDA y SCL. También cabe destacar que se utilizará una baja velocidad de bus y que el LCD se conecta al puerto por defecto para tal fin, que en este caso es el B. De esta forma se pueden guardar una multitud de datos en una memoria EEPROM I2Cy tenerlos siempre listos para su utilización durante el desarrollo del programa. Además, funciones extras dentro del programa del microcontrolador nos pueden permitir detectar el corte de la tensión de alimentación y, mediante el uso de una batería de respaldo o Back-Up, grabar inmediatamente todas las variables dentro de la memoria para luego proceder a apagar el sistema de forma automática hasta que se reponga la energía. Un ejemplo de esta aplicación son los contadores de fichas de los videojuegos de salón, los flippers y la mayoría de las máquinas recreativas que trabajan con fichas o monedas. Mientras la máquina funciona normalmente, la batería de respaldo se mantiene cargada y al momento de un apagón o de la desconexión para su traslado, la información se guarda de manera automática para su posterior control. ¿Lo sabías?
INTRODUCCIÓN
Las memorias son dispositivos semiconductores que sirven para guardar información; dicha información puede estar conformada por datos a ser procesados, comandos de programas o programas enteros inclusive.
Estructuralmente pueden estar compuestas por Flip-Flop's o por celdas capacitivas (en el caso de las RAM dinámicas), o por conexionado interno de matrices de diodos (en el caso de algunas PROM). Tecnológicamente pueden estar constituidas por MOS, o por TTL, o por conexionado interno de matrices de diodos. La capacidad de memoria se mide en Bytes, unidad consistente de 8 bits. La variedad de capacidades de memoria varía de unos pocos Bytes a varios Mega Bytes (MB), según para el tipo de aplicación que se req uieran.
En una memoria existen las líneas de datos, las líneas de direccionamiento o ADDRESS y las líneas de control, además de las de alimentación.
La organización interna de un memoria está constituida por celdas (o casilleros de memoria) de un Byte c/u, las cuales tienen asignada una dirección de memoria (o número de casillero). El conjunto de celdas constituye la llamada matriz de memoria. Para realizar operaciones con las celdas dentro de la memoria existen los decodificadores de direccionamiento, el control de secuencia (comandado por el Clock) y las puertas de entrada/salida de datos (controladas por el Chip Selection y la orden R/W,
escritura/lectura).
Con las líneas ADDRESS el microprocesador tiene cómo seleccionar una posición de memoria para leer o escribir un dato. Esta selección o posicionamiento es más conocido por direccionamiento. A través de estas líneas el µP solamente indica cuál será la celda a ser escrita o leída. Con las líneas de datos (o BUS de datos) el microprocesador recibe o envía información desde o hacia la memoria, cuando lee o escribe.
En este informe se ahondara en el subgrupo
de las EEPROM ó E²
PROM(Electrically Eraseable PROM), cuyo método de borrado y grabación consiste en la aplicación, de una manera determinada, de pulsos de tensión. En las memorias más antiguas de este tipo se precisaba una línea de tensión de valor bastante superior al de alimentación del chip. Hoy en día, ya se encuentran algunas que manejan la operación de escritura sólo con la tensión de alimentación normal. Este grupo tiene una capacidad de memoria bastante inferior a la de las EPROM debido a su complejidad estructural intrínseca. Pero tienen la ventaja de ser regrabables durante un procesamiento de datos, sin sacarlas de su emplazamiento. Son básicamente de sólo lectura; pero pueden ser usadas como de escritura "lenta" (Alrededor de 10 mS) para el almacenamiento prolongado de nuevos datos.
MEMORIAS EEPROM
Las memorias EEPROM (electrically erasable and reprogrammable ROM) o E2PROMs como son llamadas habitualmente, son memorias más caras y más rápidas que las EPROM (pueden tener tiempos de acceso alrededor de 35 ns) y una vida media en torno a los 10.000 ciclos de borrado/escritura. Se caracterizan por usar una única tensión para su lectura y su escritura, coincidiendo con la tensión de + 5 v. de alimentación de un sistema digital. Este hecho las hace muy atractivas en muchas aplicaciones, pues permite alterar su contenido sin necesidad de extraer la memoria del sistema digital del que forma parte. Borrado de una EEPROM
El proceso de borrado de una EEPROM es muy sencillo. En realidad las memorias actuales incorporan en su interior los recursos necesarios para borrar la propia memoria eléctricamente. Durante el proceso de grabado, la propia memoria re aliza el borrado previo del byte que va a grabar de forma automática. No es necesaria ninguna tensión especial de borrado ni ningún procedimiento.
La grabación de una memoria EEPROM no requiere ninguna tensión especial (basta con los + 5 v de la alimentación general del sistema y de la propia memoria, su Vcc), ni dispone de terminales especiales de grabado como en el caso de la EPROM. Su aspecto, desde el punto de vista de terminales y de funcionalidad es similar al de una memoria SRAM (estática) equivalente. Es el propio terminal de lectura/escritura el que hace las funciones de terminal de grabación. Lo único que varía con respecto a una memoria RAM es el tiempo necesario para grabar la memoria (en torno a los 10 ms/byte).
El hecho de necesitar sólo una tensión de alimentación/grabación de + 5 v es debido al hecho de que las EEPROMs actuales incorporan las bombas de
carga necesarias durante el proceso de grabación y funcionan con esta tensión. Los fabricantes recomiendan seguir el siguiente procedimiento (algoritmo) para grabar sus memorias:
1.Establecer la dirección a grabar en el bus de direcciones de la EEPROM
2.Establecer el dato (byte) a grabar en el bus de datos de la EEPROM
3.Activar la señal R/W# a 0 (escritura)
4.Leer el byte que se acaba de grabar. Para leer el byte basta con poner la
señal R/W# a 1. Leer el bit MS del byte grabado.
5.Compararlo con el bit MS del byte original
6.Si son distintos, volver a 4. Si son iguales, salir.
Durante el proceso de grabación de un byte, mientras se está grabando el dato, el bit de mayor peso (MS) tiene el valor complementado del valor real del mismo, es decir, si realmente es un 1 en el byte que se está grabando, mientras se realiza el proceso, valdrá 0. Este mecanismo incorporado en la memoria permite simplificar el proceso de grabación de la misma pues sólo habrá que esperar a que este bit MS deje de estar complementado (tiempo de grabación de la memoria) para continuar grabando otro dato.
La tecnología de EEPROM de serie es uno de las tecnologías de memoria no-volátiles
que
han
surgido
como
una
solución
principal
de
diseño.
Desgraciadamente, la mayoría diseñadores del sistema no son conscientes de los beneficios de EEPROM de serie. También, la documentación de apoyo en databooks no es a menudo adecuada, se consigue información incompleta o ambigua. Como resultado, el diseñador del sistema selecciona a menudo una solución no-volátil que no reúne sus requisitos, o, el diseñador debe enfrentar un diseño más complicados con un EEPROM de serie Las opciones de memoria no-volátiles disponible ofrece una variedad de dispositivos diferentes. La mayor parte estas opciones de memoria pueden agruparse en dos categorías mayores: soluciones de serie y las soluciones paralelas. Esta categoría discute los atributos de cada uno, conductas, un análisis comparativo y en el proceso identifica los beneficios y ventajas de EEPROMs De serie.
El rasgo principal de este dispositivo de serie es, como su nombre implica, la habilidad de comunicar a través de una interface de serie. Esta memoria tiene numerosos beneficios:
1. Primero, la comunicación de serie es cumplida con un número mínimo de I/O. 2. Las EEPROM de serie requieren sólo dos a cuatro líneas (dependiendo del hardware y protocolo del software) para comunicación completa. 2.1. Dirección de la memoria 2.2. Entrada de datos 2.3. Rendimiento 2.4. Mando del dispositivo 3. Otro beneficio de comunicación de serie es tamaño del paquete. Que va de las densidades de 16 a 256 Kbit; esta memoria está disponible en un chip de 8 pines, esto es obviamente muy beneficioso para las aplicaciones donde el tamaño del producto y el peso es un factor del plan importante. 4. Consumo actual bajo. Debido a un número limitado de puertos de I/O operando corrientes que están normalmente debajo de 3 mA. 5. El byte de programación, habilidad de borrar y programar al mismo tiempo sin afectar el volumen del paquete. 6. La tasa del reloj esta entre 100KHz y 400KHz para dispositivos de dos conductores.
Las EEPROMs de serie realizan una variedad de funciones en el mundo de las computadoras, en la industria, en las telecomunicaciones, en el parque automotor y aplicaciones del consumidor:
1) el almacenamiento de memoria de seleccionadores del cauce o los mandos analógicos (volumen, entonación, etc.) 2) almacenamiento de baja potencia, detector de fallas ó diagnostico de errores. 3) eventos de tiempo real ( mantenimiento ) 4) el almacenamiento de la configuración 5) para ver últimos números discados 6) monitoreo de circuitos
Afinadores de TELEVISION de CONSUMIDOR, VCRs, juegos de CD, cámaras,
radios, y telemandos.
fotocopiadoras, PCs, palm y COMPUTADORAS portátiles, unidades de disco y organizadores.
Lectores de código de Barra INDUSTRIALES, puntos de venta, tarjetas inteligentes, cerraduras de cajas fuertes, abridores de puerta de garaje y equipos médicos.
En TELECOMUNICACIONES los teléfonos Celulares, inalámbricos, facsímiles, módems, pagers, y receptores del satélite
En el parque AUTOMOTOR, el antibloqueo de los frenos, radios y entrada del teclado.
Esta memoria es del tipo
- Electrical Erasable Programmable Read
Only Memory , que en la traducción sería memoria de solo lectura programable y
borrable de forma eléctrica, lo que significa que una vez que se le quita la corriente eléctrica mantiene la información de forma indefinida y además puede reprogramarse borrando su contenido de forma eléctrica. Esto es una ventaja frente a las memorias
que se deben borrar con
Es una memoria de 256 Kbits organizada es a 32 k *8
Soporta protocolo de transmisión de datos en bus de dos lí neas.
El bus se controla mediante un
que se encarga de generar el reloj (
el control de acceso al bus y además genera las condiciones de mientras el
.
actua como
El rango de Vcc 1.8-5.5 V .
Max frecuencia del clock 400 khz.
Máxima corriente en escitura 3mA a 5.5V.
y
),
Máxima corriente en lectura 400μ A a 5.5 V.
La siguiente figura muestra una configuración típica de esta memoria :
Sólo puede iniciarse transferencia de datos cuando el bus está libre.
Durante la transferencia de datos estos deben permanecer estables mientras la línea de reloj esté a nivel alto. Si se producen cambio se interpretan como un Start o un Stop
Bus libre - Las lineas de datos y de reloj estan a valor alto.
Start en la transferencia - Transición de alto a abajo mientras el reloj está alto.
Stop en la transferencia - Transición de bajo a alto mientras el reloj está alto.
Validación de datos - La línea de datos presenta un valor válido cuando después de la condición
, la línea se mantiene estable mientras el reloj está alto. Los datos
unicamente pueden cambiar mientras el reloj esté en valor bajo. ( Un pulso por dato )
Cada transferencia es iniciada con un
y finalizada con un
. El
número de bytes entre ambos está determinado por el
y teoricamente no
está limitado, a pesar de todo sólo los últimos 16 bytes se almacenan durante una operación de escritura. Cuando se produce una sobreescritura se reemplazan los datos en un esquema
( First In First Out )
Reconocimiento - Cada receptor, cuando se le direcciona, está obligado a generar un
después de la recepción de cada byte. El
un pulso de reloj extra que se asocia al El
debe generar
.
se da colocando un valor bajo sobre
durante el valor alto del reloj.
La siguiente figura lo muestra cada fase :
Después del
se envia un byte de control, este consiste en cuatro bits que
indican la operación, tres bits indicando la página (
) que corresponden
realmente a los bits de direccionamiento más altos y el último bit que indica la operación a realizar ( un .
, un
). Una vez enviado el dispositivo responde con un
La escritura comienza por un START, direccionamiento del dispositivo, dirección del byte y finalmente el byte a escribir, después de cada element o se añade un ACK por parte de la memoria como se indica en la figura.
Si lo que se desea es escribir un grupo de 16 bytes sólo es necesario enviar la dirección del primero de ellos y a continuación el resto, la memoria posee un
contador interno que determina la dirección actual, este se irá incrementando para cada byte.
La diferencia respecto a la escritura de un único byte estriba en el hecho del señalizador del
, si este no aparece es que se debe escribir sucesivos bytes.
La figura muestra el caso. Una escritua incluye un borrado del contenido de la dirección por lo que esta es mucho más lenta que una lectura.
Las operaciones de lectura son 3, la lectura de la dirección actual( almacenada por el contador de dirección ), lectura arbitraria en cualquier posición de la memoria y finalemente la lectura secuencial.
Toma la posición actual de la memoria, como puede verse en la figura, después del dato no hay un
, ya que este va dirigido al master.
En esta lectura se indica la posición a leer la información, hay que destacar que primero se ha de enviar la dirección y despues se recibe el dato, por eso existe un
después de la dirección.
La lectura secuencial toma la dirección actual y va extrayendo los datos uno detrás del otro, hay que tener en cuenta que se lee la página actual y esta no se cambia cuando se llega al final por lo que la lectura como máximo es de 16 byt es.
son los pines de entrada, la cual es usada por el 24C256 para multiples operaciones. Los niveles de entrada son comparados con los bits correspondientes en la dirección del esclavo. El chip selecciona si la comparación es verdad.
Es un pin bidireccional (entrada y salida de data). Para habilitar el pin de SDA debe tener conectado una resistencia del pin (SDA) a VCC ( 10 kΩ desde 100 khz y 2kΩ desde 400 khz y 1 khz.). SDA puede estar habilitado solo cuando el pin SCL esta en nivel bajo. La cual puede trabajar en dos condiciones START o STOP.
Sincroniza la transferencia de datos del dispositivo. Es de selección de escritura y lectura va conectado a tierra o ha Vcc. Puede leer o escribir desde 0000- hasta 7FFF.
