Memória do computador Z80 explicada

Anteriormente, vimos o que era o processador Z80, o que seus sinais de controle externos fazem e como ele carrega instruções externamente para execução. Embora todos os processadores sejam diferentes, todos têm as mesmas bases que usam, sendo uma dessas bases a memória.

A memória em um computador é uma área onde as informações podem ser armazenadas para uso posterior. A memória pode ser usada para armazenar instruções para a CPU executar, bem como dados para a CPU manipular. O Z80 é uma CPU von Neumann, o que significa que as instruções e os dados são armazenados no mesmo espaço de memória (ou seja, ambos são acessados ​​usando o mesmo barramento). Saiba tudo sobre a memória do computador Z80!

Memória paralela

Antes de podermos começar a utilizar a memória em nosso computador Z80 simples, primeiro precisamos aprender o que é memória paralela, como ela funciona e os tipos de memória paralela existentes. A memória paralela é a memória cujos dados armazenados são acessados ​​em um único ciclo. Por exemplo, um chip de memória de 8 bits armazena números de 8 bits, e o barramento de dados que permite que o mundo externo carregue e salve os números armazenados pode acessar todos os 8 bits ao mesmo tempo em paralelo. A memória serial, no entanto, só permite que um bit de um número seja acessado por vez e, portanto, um chip de memória serial de 8 bits exigiria um mínimo de oito ciclos para acessar um único número.

Em um chip de memória, os dados são armazenados em uma grande tabela com cada entrada na memória tendo um endereço único. Cada endereço pode ser acessado usando os pinos de entrada de endereço dos chips de memória, e os pinos de entrada de endereço representam um número binário. A tabela abaixo mostra a palavra “HELLO!!!” armazenados na memória e como cada personagem tem seu próprio local de memória exclusivo.

Os chips de memória paralela têm três sinais de controle, uma entrada de endereço e um barramento de dados.

• WE – Habilitar Gravação. Quando este pino vai de alto para baixo, o número atualmente presente no barramento de dados é salvo no local de endereço igual aos pinos de endereço
• OE – Habilitação de Saída. Quando este pino vai de alto para baixo, o número armazenado na localização do endereço igual aos pinos de endereço é enviado para o barramento de dados
• CS – Seleção de Chip. Se este pino estiver baixo, o chip de memória poderá ser lido e gravado. Se este pino estiver alto, o chip de memória está desabilitado e não pode ser acessado

Memória Paralela – Como salvar dados

Para salvar dados em um chip de memória, o seguinte ciclo precisa ser feito (alto significa 5V, baixo significa 0V)

1. Comece com os pinos WE, OE e CS tão altos
2. Defina o local do endereço que precisa ser salvo para usar os pinos de endereço
3. Defina os pinos de dados para os dados que precisam ser salvos
4. Defina CS para 0V
5. Defina WE para 0V <- Aqui é onde os dados são salvos
6. Definir WE para 5V <- Concluído

Memória Paralela – Como ler dados

1. Para ler dados de um chip de memória, o seguinte ciclo precisa ser feito (alto significa 5V, baixo significa 0V)
2. Comece com os pinos WE, OE e CS tão altos
3. Defina o local do endereço que precisa ser carregado usando os pinos de endereço
4. Defina CS para 0V
5. Defina OE para 0V <- Os dados aparecem imediatamente nos pinos de dados
6. Leia os dados do barramento de dados
7. Definir OE para 5V <- Concluído

Tecnologias de memória

Múltiplas tecnologias de memória, todas com suas próprias vantagens e desvantagens. Mas todas as memórias caem na memória volátil ou não volátil. As memórias voláteis são aquelas que esquecem suas informações quando são desligadas enquanto as memórias não voláteis lembram seus dados armazenados mesmo quando não há energia.

Memória volátil

DRAM significa memória dinâmica de acesso aleatório e é uma das tecnologias de memória mais baratas. Cada bit na memória é um único transistor e capacitor onde o capacitor armazena carga elétrica que representa um 1 ou 0. Embora esta memória seja barata, ela rapidamente esquece seus dados mesmo quando alimentada, o que significa que a DRAM requer ciclos de atualização especiais. Em nosso computador Z80, evitaremos completamente essa memória, pois não é a mais fácil de usar.

SRAM significa RAM estática e é a tecnologia de memória mais rápida disponível. Cada bit nesta memória é uma trava SR, o que significa que não há necessidade de ciclos de atualização. No entanto, eles são mais caros que a DRAM, mas essa é a memória que usaremos para nossa RAM.