CHAPITRE III
LES MEMOIRES
Mémoires ROM et RAM
On distingue deux types de mémoires :
les mémoires vives (RAM : Random Access Memory) ou mémoires
volatiles : Elles
perdent leur contenu en cas de coupure d’alimentation. Elles sont utilisées
pour stocker temporairement des données et des programmes. Elles peuvent
être lues et écrites par le microprocesseur.
les mémoires mortes (ROM : Read Only Memory) ou mémoires non
volatiles : Elles conservent leur contenu en cas de coupure d’alimentation.
Elles ne peuvent être que lues par le microprocesseur (pas de possibilité
d’écriture). On les utilise pour stocker des données et des programmes de
manière définitive.
Les mémoires sont caractérisées par leur capacité : nombre total de cases
mémoire contenues dans un même boîtier.
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Schéma fonctionnel d’une mémoire
Le nombre de lignes d’adresses dépend de la capacité de la mémoire : n
lignes d’adresses permettent d’adresser 2n cases mémoire.
8 bits d’adresses permettent d’adresser 256 octets, 16 bits d’adresses
permettent d’adresser 65536 octets (= 64 Ko), ...
Exemple : mémoire RAM 6264, capacité = 8K×8 bits : 13 broches d’adresses
A0 à A12,
213 = 8192 = 8 Ko.
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Interfaçage microprocesseur/mémoire
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Chronogrammes de lecture/écriture en
mémoire
Une caractéristique importante des mémoires est leur temps d’accès : c’est le temps
qui s’écoule entre l’instant où l’adresse de la case mémoire est présentée sur le bus
d’adresses et celui où la mémoire place la donnée demandée sur le bus de données. Ce
temps varie entre 50 ns et 300 ns.
Chronogramme de
lecture en mémoire
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Chronogramme d’écriture en mémoire
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Connexion de plusieurs boîtiers mémoire
sur le
bus d’un microprocesseur
Les boîtiers mémoire possèdent une broche notée CS : Chip Select.
Lorsque cette broche est active, le circuit peut être lu ou écrit.
Lorsqu’elle est inactive, le circuit est exclu du service. Ses broches de
données D0 à D7 passent à l’état de haute impédance : tout se passe comme
si la mémoire était déconnectée du bus de données du microprocesseur, d’où
la possibilité de connecter plusieurs boîtiers mémoire sur un même bus.
Un seul signal CS doit être actif à un instant donné pour éviter les conflits
entre les différents boîtiers.
Exemple : connexion de trois boitiers mémoire d’une capacité de 8 Ko chacun
(13 lignes
d’adresses) sur un bus d’adresse de 16 bits :
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Dans un même boîtier, une case mémoire est désignée par les bits d’adresses A0 à A12
:
Pour atteindre la mémoire N°1, il faut mettre à 1 le bit A13 et à 0 les bits A14 et A15.
La plage d’adresses occupée par cette mémoire est donc :
De même, pour la mémoire N°2, on doit avoir A13 = 0, A14 = 1 et A15 = 0 d’où la
plaged’adresses occupée cette mémoire :
Pour la mémoire N°3, on doit avoir A13 = 0, A14 = 0 et A15 = 1 d’où la plage
d’adressesoccupée cette mémoire :
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On en déduit la cartographie ou mapping de la mémoire visible par le
microprocesseur :
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Décodage d’adresses
Les trois bits A13, A14 et A15 fournissent en fait 8 combinaisons, d’où la possibilité de
connecter jusqu’à 8 boîtiers mémoire de 8 Ko sur le bus.
La mémoire totale implantée devient donc de 8 × 8 Ko = 64 Ko : valeur maximale
possible avec 16 bits d’adresses.
Pour cela, il faut utiliser un circuit de décodage d’adresses : un décodeur 3 vers 8.
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Table de vérité du décodeur d’adresses :
Le mapping de la mémoire :
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Classification des mémoires
Mémoires vives
Ø SRAM : Static Random Access Memory. Mémoire statique à accès aléatoire, à base de
bascules à semi-conducteurs à deux états (bascules RS).
Avantage : très rapide, simple d’utilisation.
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Inconvénient : compliqué à réaliser.
Ø DRAM : Dynamic RAM.
Avantage : intégration élevée, faible cout.
Inconvénient : nécessite un rafraîchissement périodique à cause du courant de fuite
des condensateurs.
Application : réalisation de la mémoire vive des ordinateurs.
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Mémoires mortes
Ø ROM : Read Only Memory. Mémoire à lecture seule. Son contenu est programmé une
fois pour toutes par le constructeur.
Avantage : faible cout.
Inconvénient : nécessite une production en très grande quantité.
Ø PROM: Programmable Read Only Memory. ROM programmable une seule fois par
l’utilisateur en faisant sauter des fusibles. Nécessite un programmateur spécialisé :
application d’une tension de programmation (21 ou 25 V) pendant 20 ms.
Ø EPROM : Erasable PROM. ROM programmable électriquement avec un programmateur
et effaçable par exposition à un rayonnement ultraviolet pendant 30 minutes.
Avantage : reprogrammable par l’utilisateur.
Ø EEPROM
: Electrically Erasable PROM. ROM programmable et effaçable
électriquement. Les EEPROM contiennent des données qui peuvent être modifiées de
temps en temps.
Avantage : programmation sans extraction de la carte et sans programmateur.
Inconvénient : cout élevé.
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