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Semana 5: Diseño de las celdas de almacenamiento de memoria RAM. Claudia Celis Palacios, Melanie Patricia Nieto Rodríguez, Diana Carolina Parra Mejía, David Orozco Arcila Juan Sebastián Gonzalez Amaya Ingeniería de Software, Universidad Politécnico Grancolombiano Sistemas Digitales y Ensambladores Bogotá, Colombia [email protected], [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

1. Una celda de almacenamiento de un bit para una memoria RAM utilizando cerrojos (latches). La celda de almacenamiento de un bit para una RAM se diseña usando el cerrojo tipo D. Luego de investigar los usos de los cerrojos en un circuito se identifica que al usar un cerrojo (Latch) para los diferentes ingresos de datos se establecen 4 posibles combinaciones con datos binarios utilizando dos entradas (SET Y RESET) lo anterior por cada Bit que se trabaje. Al usar el Latch tipo D en el momento que la entrada (E) es activada almacenamos en el Latch (1). Y dado que nuevamente establecemos dos entradas Latch D y (E) obtenemos 4 posibles combinaciones por cada bit, como se puede evidenciar en la tabla de verdad relacionada a continuación. Latch (D) 0 0 1 1

Entrada (E) 0 1 0 1

Salida (Q) X 0 X 1

En las siguientes figuras se evidencia el circuito lógico del Cerrojo D con los escenarios validados en la tabla de verdad :

Para el desarrollo del circuito de 1 Bit con Latch tipo D se recurre a la investigación en el portal https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-10/d-latch/

2. Utilizando la celda de un bit, montar una celda de 4 bits (nibble).

Tomando como base la información vista en las sesiones y adaptando la información contenida en el tutorial encontrado en la investigación Logisim: Examples using a 4-bit adder en la ruta https://www.youtube.com/watch?v=Ju3rcpaZ1wo usamos los circuitos de 1 Bit con Latch tipo D y lo integramos. Se crea una entrada (WE) que habilite la escritura.

3. Utilizando el byte, montar 4 bytes consecutivos. A razón de simplificar el trabajo previamente creamos un circuito con 1 Byte haciendo uso de 2 celdas de almacenamiento de 4 bit creada previamente. Añadiendo dos Pines de 8 bits, así como una entrada WE. Luego tomamos 4 bytes y los ensamblamos en un circuito con dos Pin habilita la escritura y habilita la salida, junto con dos Pines de 8 bits que nos sirven como Entrada y Salida. Se hace uso de los elementos de control añadiendo un Pin (Dirección) y un Decodificador de 2*4 (utilizado en la primera entrega) para la dirección de memoria, y por último un multiplexor que procese la información de las 4 entradas y la redirija al PIN de salida si (OE) está habilitado.

4. Montar una matriz de memoria de 64 palabras de 4 bits, es decir de 8 x 8 nibbles, utilizando los elementos de control de la entrega uno, diseñe un circuito que le permita la lectura/escritura de los datos de cada una de las celdas.

5. Utilice el decodificador de binario a 7 segmentos diseñado en la primera entrega para la visualización de los datos. Por último, se implementan dos Decos de Binario a 7 segmentos y dos displays para poder visualizar los datos. Se añade un pin de Entrada x8 y los controles OE, CS, WE así como un pin x3 para el direccionamiento de la memoria.

Referencias https://Circuitos-D-Latch-Hasta-Cuatro-Bytes.pdf https://www.youtube.com/watch?v=GIhuLGEUe2M https://www.allaboutcircuits.com/textbook/digital/chpt-10/d-latch/ https://www.youtube.com/watch?v=Ju3rcpaZ1wo