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Manual del Usuario Programación Memoria Fram 1808-70-p Año 2015

República Dominicana

Santo Domingo Instituto Técnico Salesiano

Electrónica 2012-2016

Marte Peralta, Giancarlo

Olivo Valenzuela, Yamel Camila

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Manual del Usuario

Tabla de Contenidos

0. Tabla de contenidos…………………………………………....01

0.1 Tabla de contenidos Parte 2………………………..02

1. Introducción………………………………………………………….03

2. Propósito del documento……………………………………..04

3. Conceptos importantes………………………………………..05

3.1 Descripción de pines…………………………………….06-07

3.2 Explicación de sistema de bloques …………….08-09

4. Guía de uso……………………………………………………......10-11

4.1 Proceso de grabado …………………………………….12

4.2 Proceso de lectura………………………………........13

4.3 Ejemplo ……………………………………………………….14-15

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Manual del Usuario

Tabla de Imágenes

1. Fig 01 Pines memoria FM 1808-70-p …………………06

2. Fig 02 Sistema de Bloques de la FRAM ……………..08

3. Fig 03 Esquemático Circuito Programador..........16

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En este manual se muestra la forma correcta de utilizar lo que

es una FRAM cuyos datos pueden durar guardados durante

más de 10 años.

Para poder manejar de forma correcta esta memoria FRAM es

necesario conocer el IC en si su funcionamiento, pines y

sistema interno así como también es necesario un circuito de

control mostrado en el manual y instrucciones con una serie

de pasos para el proceso de guardado y para el proceso de

lectura.

Para poder realizar este manual fue necesario el conocimiento

previo de lógica digital y diseño de contadores clases

impartidas por el Maestro Medina De Los Santos, Edgar

Y también la utilización de la FRAM en clases de Diseño y

Fabricación de PCB impartida por el Maestro Miguel García,

Armando.

Instituto Técnico Salesiano

Santo Domingo

República Dominicana

1. Introducción

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El Presente documento está dirigido a entregar las pautas

para el uso de la memoria FRAM. Esta memoria permite la

función de guardar datos de 8bits máximo en varios

directorios.

Este documento busca informar al usuario del uso adecuado

de la memoria FRAM así como también una serie de

instrucciones para poder utilizarla además de un esquema

para su prueba de grabado y lectura con el cual se podrá

visualizar los datos guardados y comprobar que estos estén

correctos

El FM1808 es una memoria de 256 kilobits no volátil

Empleando un proceso ferroeléctrico avanzada. La Memoria

de acceso aleatorio ferroeléctrico o FRAM es No volátil pero

funciona en otros aspectos como una RAM. Proporciona la

retención de datos durante 10 años

2. Propósitos del Documento

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.

La RAM ferroeléctrica (F-RAM o FRAM) es una memoria de estado sólido, similar a la memoria RAM, pero que tiene un funcionamiento más parecido a las antiguas memorias de ferrita.

Esta memoria, en lugar de preservar la carga de un microscópico condensador, contiene dentro moléculas que

preservan la información por medio de un efecto ferroeléctrico.

Características:

Tiempo de acceso corto: debido a su funcionamiento,

tienen velocidades (del orden de la centena de

nanosegundos) que las habilitan para trabajar como

memoria principal con la mayoría de los

microprocesadores.

Lectura destructiva: como todas las memorias

ferroeléctricas, la lectura es destructiva. Esto no representa

un problema, ya que el chip se encarga de reescribir los

datos luego de una lectura.

No volátiles: su funcionamiento hace prescindibles los

refrescos y la alimentación para la retención de datos.

Encapsulados: se consiguen hoy en día tanto en variedades

para trabajo en paralelo (para conectar a un bus de datos)

como en serie (como memoria de apoyo).

3. Conceptos Importantes

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Fig. 01 Pines de la memoria FRAM 1808-70-P

3.1 Descripción de Pines

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PINES DEL FM 1808-70-P

Este IC FRAM 1808-70-p consta de una serie de pines cuyas

funciones están clasificadas a continuación:

Los pines A0- A14 su función es el poder introducir la

dirección en donde se desee guardar el dato.

Los pines DQ0-DQ7 su función es poder introducir el dato que

se quiere guardar en la dirección ya seleccionada estos sirven

tanto de entrada como de salida según sean utilizados los

pines de control.

Los pines /CE, /OE y /WE son los pines de control por los que

se selecciona el proceso de guardado y de lectura

dependiendo de los datos que se les pongan en secuencia.

Los pines VDD y VSS son los pines de alimentación del IC.

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.

Fig.02 Sistema de Bloques de la FRAM

3.2 Explicación del Sistema de Bloques

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Sistema de Bloques

La FRAM 1808-70-p en su interior está formado por un

sistema de bloques en si esto quiere decir que en su interior

consta de una serie de filas y columnas formadas por varios

bloques que pueden ser seleccionados según los datos

introducidos en los pines de control de registro (A0-A7)

En su interior este sistema de bloques sirve para almacenar

cualquier dato de 8 bits o menores en cada uno de sus

bloques

La matriz de memoria se divide en 32 bloques, cada uno con

1Kx8. Las primeras cinco líneas de direcciones son las que

decodifican el bloque. Los datos que se quieran mostrar en

diferentes ciclos deben ser guardados de forma individual en

diferentes bloques.

Cada bloque de 1Kx8 consiste en 256 filas y 4 columnas. Las

líneas de dirección (A0-A7) seleccionan las filas y (A8-A9)

decodifican la selección de las columnas.

Este esquema facilita una relativamente uniforme distribución

de los ciclos a través de las filas de un bloque.

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.

.

El proceso de grabado o escritura, es uno de los pasos

fundamentales para la representación de una secuencia con la

memoria F-RAM, puesto que es la programación de la misma.

El proceso no es muy complejo con este IC, y además

proporciona una seguridad de datos de por lo menos 10 años,

lo cual es una gran ventaja en frente a otros tipos de

memorias RAM. Para controlar este proceso, usaremos los

pines de control del IC, /CE; /OE; /WE; pines 20, 22 y 27

respectivamente.

Se recomienda usar un DIP-SW para controlarlos, y usar una

resistencia de Pull up, para los pines /CE y /WE, de 1 Kilo

Ohmio, y una de pull down para /OE con un valor de 10 Kilo

Ohmios. También se usaran los pines de entrada y salida

DQ0-7, que son los pines 11-13 y 15-19. A estos pines le

pondremos un DIP-SW de 8, que ira conectado de un lado al

positivo y otro a los pines, y para evitar ruidos le pondremos

resistencias de Pull Down de 10 Kilos Ohmios, pero OJO, no

las conectaremos directamente, sino que a través de otro

DIP-SW de 8, que servirá para conectar y desconectar las Pull

Down a voluntad.

4. Guía de Uso

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Por último, usaremos también los pines de dirección, A0-14,

pines 1-10, 21, 23-26. Estos pines servirán para seleccionar

en qué dirección queremos que se guarde el dato que

estamos poniendo en las entradas, ya que la estructura de la

memoria es por bloques de direcciones en las cuales se

guardan los datos.

Cada número binario puesto en los pines de dirección

representa una dirección, y por tener 15 pines para ellos hay

entonces 32,768 posibles combinaciones de unos y ceros, y

por ende ese mismo número de direcciones, las cuales

seleccionaremos una a una.

El proceso de lectura es por mucho menos complejo que el de

escritura, y en él se usan los mismo pines que en el anterior

proceso

A continuación Instrucciones de Grabado o Escritura

y Lectura

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Paso 1 Asegurarse de que tanto el DIP-SW de datos como el de la Pull Down estén apagados, y una vez lo estén procedemos a poner en estado alto todos los pines de control, dígase /CE, /OE Y /WE, recordando que como /CE y /WE tienen resistencias de Pull up, cuando el DIP-SW está apagado, es que tienen un 1, a diferencia de /OE, que por tener Pull Down es lo contrario. Paso 2 Poner las direcciones que se quiere guardar en los pines de

dirección previamente dichos, seguido de poner el dato en el DIP-SW de datos y por último activar el DIP-SW de las Pull Down. Paso 3 Ahora volvemos a Low el estado de /WE, esto hará que el dato se guarde, y luego hacemos lo mismo con /CE, haciendo así que la dirección se guarde. Luego de haberlos bajado, volvemos a subir a /CE, seguido de /WE. Paso 4 Con esto, tanto la dirección como el dato estarán guardados, por lo que apagamos el DIP-SW de datos y el de las Pull Down, es importante apagar las Pull Down, porque cuando las entradas pasen a servir como salidas, no soportaran la corriente consumida por las mismas (La máxima corriente que aguantan las salida es 0.2 mA, y las Pull Down a 5 voltios consumen 0.5mA, más del doble de lo que pueden dar las salidas).

4.1 Proceso de Grabado o Escritura

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.

Paso 1

Asegurar que los DIP-SW de datos y de Pull Down están apagados, y una vez hecho se pone la dirección que se quiere leer, obviamente en esa dirección debió haberse grabado algo antes, o si no solo habrá ceros en las salidas.

Paso 2

Asegurarse que los pines de control estén en los siguientes estados lógicos: /WE debe estar en High. /CE debe estar en LOW. /OE debe estar en LOW.

Paso 3

Este es el último paso, simplemente tenemos que subir el nivel de /CE y luego bajarlo de nuevo, esto hará que se lea la dirección que se había puesto, y por ende se mostrará el dato

en las salidas, esto se puede ver con LEDs o con 4511, que convierten de binario a 7 segmentos, todo depende de cómo se quiera ver el dato. Si se quiere leer otro dato, simplemente se cambia la dirección y luego se repite todo el proceso.

4.2 Proceso de Lectura

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.

.

En este ejemplo se mostrará paso a paso como

grabar una secuencia determinada. La secuencia

es:

1-3-5-7-9-11-13-15

Primero, debemos determinar qué dirección le corresponderá

a cada uno de los números, que serán guardados en BCD,

para facilitar la lectura mediante 4511, que luego lo pasaran a

un display 7 segmentos (Cátodo común). Cogeremos los pines

desde DQ0 hasta DQ3 para representar el último digito, el de

menor peso, del número. De DQ4 hasta DQ7 formaran el

resto. Debido a que solo son 8 números que contiene la

secuencia, basta con usar tres pines de direcciones, que en

este caso serán desde A0 hasta A2. Entonces empezamos

desde la dirección 000, y en esta aplicamos el proceso de

guardado con el primer número, en este caso el 1. Hacemos

lo mismo con los siguientes números hasta llegar la dirección

111, en donde guardaremos el último número.

4.3 Ejemplo de Grabado y Lectura

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Y ya está, para leerlos solo hace falta aplicar el proceso de

lectura. Esto solo servirá así de manera manual, y con esto

me refiero a que de esa forma las direcciones se deben

cambiar de manera manual e incluso se debe estar cambiando

el estado de /CE para que lea las direcciones. Si se quiere

hacer un buen circuito, se debe agregar un contador

automático, que sirva para cambiar las direcciones, en este

caso sería un contador, que cuente del 0 al 7, de manera

repetida, para que se pueda apreciar la secuencia, claro que

esto será gobernado por un clock a un frecuencia X, y que se

debe diseñar un circuito de control para el pin /CE, de manera

que refresque las direcciones cada vez que haya un cambio de

dirección. La ventaja de usar este método para crear

contadores reside básicamente en la capacidad para

reprogramarlos tantas veces uno quiera, y también en la

simplificación del circuito, puesto que sería más complejo

diseñar un contador que haga toda la secuencia, a solo hacer

el contador que necesita el IC para las direcciones, que se

puede hacer con CD4029, que es un IC contador binario, que

tiene la ventaja de que se puede elegir hasta donde se quiere

que cuente, y desde donde empezar la cuenta, usando sus

entradas paralelas.

GIMAPE YCOV CG

Manual del Usuario

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