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SOLUCIÓN PROBLEMAS DE
FUNDAMENTOS DE TECNOLOGÍA DE
COMPUTADORES
T5. MEMORIAS
Tema 5 Memorias Grados I.Informática / Sist. Información
Hoja: 2 / 23
Solución ejercicio 1
1. Comprobar que existe solución
Para poder comprobarlo, debemos fijarnos en el número de bits que
tenemos en el bus de direcciones, y ver que con ese número de bits,
podemos direccionar todo el mapa de memoria.
El bus de direcciones tiene 20 líneas, desde la A19 hasta la A0, lo que
supone una capacidad de direccionamiento de 220 palabras = 1 Mpalabras.
En el caso que nos ocupa, necesitamos direccionar 512 Kpalabras de
memoria RAM y 256 Kpalabras de memoria ROM, en total 768 Kpalabras.
Por lo tanto, vemos que con los 20 bits del bus de direcciones sí se puede
direccionar la memoria que se nos pide.
Por otro lado, tenemos que comprobar que el bus de datos soporte el
ancho de una palabra de memoria (16 bits). Por tanto, vamos a suponer
que el bus de datos cuenta con 16 líneas, desde la D15 hasta la D0.
2. Calcular los módulos de memoria que serán necesarios
Para la memoria RAM, disponemos de los siguientes módulos de memoria:
x 128 K x 1
512
K
128
K
x
16
bits
bit1
x 4
64 16
pastillas
128 de
1K x
Con esta posibilidad se necesitarían 4 filas de módulos de 128 K
posiciones de memoria (para poder direccionar las 512 K posiciones de
memoria) y 16 módulos por cada una de las filas para almacenar los 16
bits que componen una palabra.
Con lo cual, el mapa de memoria RAM resultante contaría con 4 x 16 = 64
pastillas de 128 K x 1.
x 256 K x 8
512
K
256
K
x
16
bits
8
bits
4 2 x 2
pastillas
256 de
8K x
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Área de Arquitectura y Tecnología de Computadores
Fundamentos de Tecnología de
Computadores
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Con esta posibilidad se necesitarían 2 filas de módulos de 256 K
posiciones de memoria (para poder direccionar las 512 K posiciones de
memoria) y 2 módulos por cada una de las filas para almacenar los 16 bits
que componen una palabra (en cada uno de los módulos se almacenarán
los 8 bits que componen las partes alta y baja de una palabra).
Con lo cual, el mapa de memoria RAM resultante contaría con 2 x 2 = 4
pastillas de 256 K x 8.
Para la memoria ROM, disponemos de los siguientes módulos de memoria:
x 128 K x 1
256
K
128
K
x
16
bits
bit1
x 64 K x 8
256
K
K64
x
16
bits
bit8
x 128 K x 8
256
K
128
K
x
16
bits
8
bits
x 2
32 16
pastillas
128 de
1K x
8 2 x 4
pastillas
64 de
8K x
4 2 x 2
pastillas
128 de
8K x
La solución más sencilla es utilizar:
x 2 x 2 = 4 pastillas de 256 K x 8 para la memoria RAM
x 2 x 2 = 4 pastillas de 128 K x 8 para la memoria ROM
3. Diseñar el mapa de memoria
Para diseñar el mapa de memoria, supondremos que la memoria RAM
ocupa las posiciones más bajas del mapa de memoria y que la memoria
ROM se encuentra a continuación.
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En la siguiente figura se muestra un esquema del mapa de memoria
resultante:
FFFFF h
C0000 h
BFFFF h
80000 h
7FFFF h
00000 h
Libre
ROM
RAM
1024 K – 1
768 K
768 K – 1
512 K
512 K – 1
0
Finalmente, la distribución del mapa de memoria resultante es la que
aparece en la siguiente figura:
A19 A18 A17 A16 …
A0
FFFFF h
C0000 h
1
1
1
0
BFFFF h
A0000 h
9FFFF h
80000 h
7FFFF h
40000 h
3FFFF h
00000 h
1
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
…
…
…
…
…
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1024 K –
1
768 K
768 K – 1
640 K
640 K – 1
512 K
512 K – 1
Libre
2ª fila
pastillas
ROM
1ª fila
pastillas
ROM
2ª fila
256 K
pastillas RAM
256 K – 1
1ª fila
0
pastillas RAM
Para poder direccionar las 256 Kpalabras (= 218 Kpalabras) de cada una de
las pastillas de memoria RAM necesitaremos 18 bits, que se corresponden
con las líneas A17..A0 del bus de direcciones. Mientras que para poder
acceder a las 128 Kpalabras (= 217 Kpalabras) de cada una de las pastillas
de memoria ROM necesitaremos 17 bits, son las líneas A16..A0 del bus de
direcciones.
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Las líneas A19 y A18 del bus de direcciones, nos permitirán seleccionar la
fila de pastillas sobre la que se realizará la lectura o escritura de los datos.
Por otro lado, la primera pastilla de cada fila del mapa de memoria
almacenará la parte alta de una palabra y la segunda la parte alta.
4. Dibujar el esquema del mapa de memoria
Utilizando un decodificador de 3 entradas, líneas A19 .. A17.
Debemos considerar que en el esquema falta una línea de lectura
conectada a todas las pastillas de memoria RAM y ROM y una línea de
escritura conectada a todas las pastillas de memoria RAM.
Se utiliza un decodificador de tres entradas (A19..A17) y dos puertas OR
para seleccionar las filas de pastillas de memoria RAM.
Las filas de memoria ROM se seleccionan con las salidas del decodificador
101 y 100.
A19..A17
111
111
110
110
101
101
Decodific. 100
Decodific. 100
011
011
010
010
001
001
000
000
Bus de direcciones A19..A0
Bus de direcciones A19..A0
A16..A0
CS
CS
A16..A0
A16..A0
CS
CS
A16..A0
A16..A0
ROM 128Kx8
ROM 128Kx8
ROM 128Kx8
ROM 128Kx8
D15..D8
D15..D8
D7..D0
D7..D0
CS
CS
A16..A0
A16..A0
CS
CS
A16..A0
A16..A0
ROM 128Kx8
ROM 128Kx8
ROM 128Kx8
ROM 128Kx8
D15..D8
D15..D8
D7..D0
D7..D0
A17..A0
CS
CS
A17..A0
A17..A0
CS
CS
A17..A0
A17..A0
RAM 256Kx8
RAM 256Kx8
RAM 256Kx8
RAM 256Kx8
D15..D8
D15..D8
D7..D0
D7..D0
CS
CS
A17..A0
A17..A0
RAM 256Kx8
RAM 256Kx8
CS
CS
A17..A0
A17..A0
RAM 256Kx8
RAM 256Kx8
D15..D8
D15..D8
D7..D0
D7..D0
.
.
0
0
D
D
.
5
.
5
1
1
D
D
s
s
o
o
t
t
a
a
d
d
e
e
d
d
s
s
u
u
B
B
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Hoja: 6 / 23
Solución ejercicio 2
1.
Comprobar que existe solución
El bus de direcciones tiene 20 líneas, desde la A19 hasta la A0, lo que
supone una capacidad de direccionamiento de 220 palabras = 1 Mpalabras.
En el caso que nos ocupa, necesitamos direccionar 512 Kpalabras de
memoria RAM y 256 Kpalabras de memoria ROM, en total 768 Kpalabras.
Por lo tanto, vemos que con los 20 bits del bus de direcciones sí es
posible.
Por otro lado, una dato de memoria puede transmitirse por el bus de dato
puesto que cuenta con 16 líneas, desde la D15 hasta la D0.
2.
Calcular los módulos de memoria que serán necesarios
Para la memoria RAM, disponemos de los siguientes módulos de memoria:
128 K x 1
512
K
128
K
x
16
bits
bit1
256 K x 8
512
K
256
K
x
16
bits
8
bits
256 K x 16
512
K
256
K
x
16
bits
16
bits
x 4
64 16
pastillas
128 de
1K x
4 2 x 2
pastillas
256 de
8K x
2 1 x 2
pastillas
256 de
K x
16
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Hoja: 7 / 23
Para la memoria ROM, disponemos de los siguientes módulos de memoria:
128 K x 1
256
K
128
K
x
16
bits
bit1
64 K x 8
256
K
K64
x
16
bits
8
bits
x 2
32 16
pastillas
128 de
1K x
8 2 x 4
pastillas
64 de
8K x
128 K x 16
256
K
128
K
x
16
bits
16
bits
2 1 x 2
pastillas
128 de
K x
16
x 2 x 1 = 2 pastillas de 256 K x 16 para la memoria RAM
x 2 x 1 = 2 pastillas de 128 K x 16 para la memoria ROM
3.
Diseñar el mapa de memoria
En la siguiente figura se muestra un esquema del mapa de memoria
resultante:
FFFFF h
C0000 h
BFFFF h
80000 h
7FFFF h
00000 h
ROM
Libre
RAM
1024 K – 1
768 K
768 K – 1
512 K
512 K – 1
0
La distribución del mapa de memoria resultante es la que aparece a
continuación:
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Hoja: 8 / 23
A19 A18 A17 A16 …
A0
1
1
1
1
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
…
…
…
…
…
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
FFFFF h
E0000 h
DFFFF h
C0000 h
BFFFF h
80000 h
7FFFF h
40000 h
3FFFF h
00000 h
2ª
pastillas
ROM
fila
1ª
fila
pastillas
ROM
Libre
2ª
fila
pastillas
RAM
1024 K –1
896 K
896 K –1
768 K
768 K – 1
512 K
512 K – 1
256 K
256 K – 1
1ª
fila
0
pastillas
RAM
Para poder direccionar las 256 Kpalabras (= 218 Kpalabras) de cada una de
las pastillas de memoria RAM necesitaremos 18 bits, que se corresponden
con las líneas A17..A0 del bus de direcciones. Mientras que para poder
acceder a las 128 Kpalabras (= 217 Kpalabras) de cada una de las pastillas
de memoria ROM necesitaremos 17 bits,
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