TARJETAS DE EXPANSION

Docente: Mg Ing. Jess Ocaa Velsquez

Jerarqua de busesINSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR PUBLICO CARLOS SALAZAR ROMEROELECTRNICA INDUSTRIALMICROPROCONTROLADORES 1

La memoria se clasifica bsicamente en 2 tipos: RAM ROMTIPOS DE MEMORIA RAM:

MEMORIA RAM ESTATICA.SRAM (Static RAM): es un tipo de memoria mas rpida y confiable. La RAM esttica se constituye con un circuito flip-flop. Esta memoria es usada como memoria cache.

Random Access Memory, Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que est utilizando en ese momento. Son memorias volatilesMEMORIA RAMMEMORIA RAM DINAMICA: Almacenan la informacin en circuitos integrados que contienen condensadores. Estas memorias son mas lentas

DRAM (Dynamic RAM):usada en PC como el 386.

SDRAM (Syncronic Dynamic RAM): es mas rpida que la DRAM Funciona de manera sincronizada con la velocidad de la placa. Usada generalmente en las PII y en los Celeron.

PC100: Memoria SDRAM funciona a 100 MHz, utilizan los AMD K6-2 y los Pentium II a 350 MHz o ms.

PC133: o SDRAM de 133 MHz. Para Pentium III.

DDR: DDR-SDRAM (Double Data Rate): considerada una tecnologa de evolucin. Son compatibles con los procesadores de Intel a partir de Pentium 4 .

MODULOS DE MEMORIASIMM (Single In-line Memory Module): son de 30 72 contactos. Los de 30 contactos son para placas 386 486, pueden manejar 8 bits y Miden unos 8,5 cm. Los de 72 contactos son para 486 y Pentium, manejan 32 bits y miden 10,5 cm.

DIMM (Dual In-line Memory Module): esta memoria es de 168 contactos de unos 13 cm de longitud las cuales pueden manejar 64 bits. Trabaja a 3.3 V. se utiliza en las placas Pentium II, Pentium III, Pentium IV

DDR

MEMORIA DDR1DDR SDRAM ( Double Data Rate Synchronous Dinamic RAM).Son del mismo tamao que los DIMM, pero con mas conectores:184 pines en lugar de los 168 de la SDRAM normal.

Su voltaje: es de 2,5V, con una reduccin del 30% respecto a los actuales 3,3 V de la SDRAM .

Consiste en enviar los datos 2 veces por cada seal de reloj, una vez en cada extremo de la seal (el ascendente y el descendente), en lugar de enviar datos slo en la parte ascendente de la seal.

Por ejemplo, la memoria PC133 SDRAM tiene una velocidad de reloj de 133MHz y una velocidad de datos de 133 MHz (133 MHz x 1 operacin de datos por ciclo de reloj). DDR de 333 MHz, con un reloj de 166 MHz, tiene una velocidad de datos de 333 MHz (166 MHz x 2 operaciones de datos por ciclo de reloj.

MEMORIA DDR2Los mdulos DDR2 son capaces de trabajar con 4 bits por ciclo, es decir 2 de ida y 2 de vuelta en un mismo ciclo mejorando sustancialmente el ancho de banda potencial bajo la misma frecuencia de una DDR SDRAM tradicional (si una DDR a 200 MHz reales entregaba 400 MHz nominales, la DDR2 por esos mismos 200 MHz reales entrega 800 MHz nominales). Este sistema funciona debido a que dentro de las memorias hay un pequeo buffer que es el que guarda la informacin para luego transmitirla fuera del modulo de memoria, este buffer en el caso de la DDR convencional trabajaba tomando los 2 bits para transmitirlos en 1 slo ciclo, lo que aumenta la frecuencia final. En las DDR2, el buffer almacena 4 bits para luego enviarlos, lo que a su vez redobla la frecuencia nominal sin necesidad de aumentar la frecuencia real de los mdulos de memoria.Los mdulos DIMM DDR2 no son compatibles con los DDR. La muesca est en una posicin diferente (los zcalos son distintos) y la densidad de pines es ligeramente superior. Los mdulos DDR2 tienen 240 pines a diferencia de los DDR que tienen 184 pines y trabajaban a 0 voltios y a 2.5 V.

MemoriaNombreFrecuencia (RAM)Frecuencia (RAM)VelocidadDDR200PC1600200 MHz100 MHz1,6 GB/sDDR266PC2100266 MHz133 MHz2,1 sDDR333PC2700333 MHz166 MHz2,7 sDDR400PC3200400 MHz200 MHz3,2 sDDR433PC3500433 MHz217 MHz3,5 sDDR466PC3700466 MHz233 MHz3,7 sDDR500PC4000500 MHz250 MHz4 sDDR533PC4200533 MHz266 MHz4,2 sDDR538PC4300538 MHz269 MHz4,3 sDDR550PC4400550 MHz275 MHz4,4 sDDR2-400PC2-3200400 MHz100 MHz3,2 sDDR2-533PC2-4300533 MHz133 MHz4,3 sDDR2-667PC2-5300667 MHz167 MHz5,3 sDDR2-675PC2-5400675 MHz172,5 MHz5,4 sDDR2-800PC2-6400800 MHz200 MHz6,4 sCuadro de resumen DDR1 DDR2

MEMORIA DDR3Mdulos DDR3 es capaz de llegar a capacidades de 16GB y posiblemente ms all. En cambio, la capacidad del mdulo de memoria DDR2 se espera que en el pico de 4GB por mdulo.DDR3 permitir las opciones de voltaje inferiores a 1.5V. Su uso esta hecho para dispositivos mviles, como ordenadores porttiles y los ordenadores ultra porttiles

Comparacin Fsica

OTROS TIPOS DE RAMECC: memoria con correccin de errores. SDRAM-ECC. Detecta errores de datos y los corrige; para aplicaciones crticas. Usada en servidores y mainframes.Memorias de Vdeo: para tarjetas grficas. De menor a mayor rendimiento, pueden ser: DRAM -> FPM-> EDO -> VRAM -> WRAM -> SDRAM -> SGRAM

MEMORIA ROMROM ( Read-Only Memory ,memoria de slo lectura). Es una memoria que no se puede escribir sobre ella, y que conserva intacta la informacin almacenada, incluso en el caso de interrupcin de corriente.

Memoria PROM:(ROM programable). Esta memoria puede ser escrita (programada) a travs de un dispositivo especial. La escritura de la memoria PROM tiene lugar fundiendo los fusibles necesarios por lo que esta solo puede ser programada una vez

Memoria EPROM:(ROM borrable programable) una EPROM puede ser borrada solamente mediante exposicin a una fuerte luz ultravioleta. Las antiguas BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente EPROMs

Memoria EEPROM:(ROM programable y borrable elctricamente). Es un tipo de memoria ROM que puede ser programado, borrado y reprogramado elctricamente BIOSBasic Input-Output System (BIOS) el sistema bsico de entrada/salida es un cdigo de interfaz que localiza y carga el sistema operativo en la RAM. sta proporciona la comunicacin de bajo-nivel, operacin y configuracin con el hardware del sistema.BIOS se modificar al aadir un disco duro o cambiar al horario de verano. etc. muchas veces el programa que modifica la BIOS se denomina "CMOS Setup".

MEMORIA CACHEes una memoria muy rpida, unas 5 o 6 veces ms que la RAM. es una memoria intermedia que almacena los datos ms usados, que necesitar el micro en la prxima operacin que realice.

TIPOS DE CACHE:Existen dos tipos de memoria cache; interna y externa. La primera, denominada tambin cache primaria, cach de nivel 1 La segunda se conoce tambin como cache secundaria, cache de nivel 2 o cache L 2.

Existen cachs especficas de algunos dispositivos, por ejemplo, de disco. Tambin se distingue entre cach de lectura y de escritura.Controlador: componente de harware. Sirve de intermediario entre los otros componentes del sistema Particularmente con el procesador.El controlador har que en los buses se comuniquen diretamente.Driver: componente de softwareControlador de impresora: controlador de proceso especifico

Jerarqua de las memorias

BusesBus es el conjunto de conexiones fsicas (cables, placa de circuito impreso, etc.) que pueden compartirse con mltiples componentes de hardware para que se comuniquen entre s.

Buses Un bus se caracteriza por la cantidad de informacin que se transmite en forma simultnea. Este volumen se expresa en bits La velocidad del bus se define a travs de sufrecuencia(Hertz), es decir el nmero de paquetes de datos que pueden ser enviados o recibidos por segundo. Asi es se puede determinar lavelocidad de transferenciamxima del bus, la cantidad de datos que puede transportar por unidad de tiempo, al multiplicar su ancho por la frecuencia.

Tipos de BusesExisten dos grandes tipos clasificados por el mtodo de envo de la informacin: bus paralelo o bus serie.

Bus paraleloEs un bus en el cual los datos son enviados por bytes al mismo tiempo, con la ayuda de varias lneas que tienen funciones fijas. La cantidad de datos enviada es bastante grande con una frecuencia moderada y es igual al ancho de los datos por la frecuencia de funcionamiento. En los computadores ha sido usado de manera intensiva, desde el bus del procesador, los buses de discos duros, tarjetas de expansin y de vdeo, hasta las impresoras.

Bus paralelo

El Front side bus de los procesadores Intel es un bus de este tipo y como cualquier bus presenta unas funciones en lneas dedicadas:

-Las Lneas de Direccin son las encargadas de indicar la posicin de memoria o el dispositivo con el que se desea establecer comunicacin.

-Las Lneas de Control son las encargadas de enviar seales de arbitraje entre los dispositivos. Entre las ms importantes estn las lneas de interrupcin, DMA.

-Las Lneas de Datos trasmiten los bits de forma aleatoria de manera que por lo general un bus tiene un ancho que es potencia de 2.

Bus SerieEn este los datos son enviados, bit a bit y se reconstruyen por medio de registros o rutinas de software. Est formado por pocos conductores y su ancho de banda depende de la frecuencia. Es usado desde hace menos de 10 aos en buses para discos duros, unidades de estado slido, tarjetas de expansin y para el bus del procesador.

LOS BUSES DEL SISTEMA

La informacin que viaja por el interior de la computadora esta codificada en forma binaria. Estos pulsos circulan a travs de unos cables de tamao pequesimo llamado buses.

El bus de datos, a travs del cual viaja la informacin.

El bus de direcciones, por el que circula la direccin a la que hay que enviar esta informacin; es decir, el numero que identifica la parte de la memoria donde hay que depositar la informacin o donde hay que buscarla.El bus de control, por el que circulan las rdenes del microprocesador que sirven para dirigir todo el proceso. Como WAIT = esperar, READ = leer, WRITE = escribir, INTERRUPT = interrupcin, y otras

Funcionamiento del microprocesador Ejemplo 1:como un dato contenido en la memoria pasa al microprocesador

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32 ejemplo: como se transporta un dato desde una unidad E/S hasta la memoria.El dato pasa desde la unidad de entrada hasta el microprocesador

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345Buses principalesSe tienen dos buses principales:Bus internoo sistema :El bus interno permite al procesador comunicarse con la memoria central del sistema .Bus de expansin:permite a diversos componentes de la placa madre (USB, puerto serial o paralelo, tarjetas insertadas en conectores PCI, discos duros, unidades de CD-ROM y CD-RW, etc.) comunicarse entre s.

Buses de acuerdo a las normas

Inconvenientes de tener un bus nicoEl rendimiento de un bus puede disminuir si se conecta un gran nmero de dispositivosA ms dispositivos conectados, mayor retardo de propagacinLos dispositivos tardarn ms en coordinarse para usar el busSi el control del bus pasa con frecuencia de un dispositivo a otro, los retardos afectarn al rendimientoEntre ms peticiones reciba el bus, ms probable ser que se cruce la barrera de su capacidad mxima, convirtindose el bus en un cuello de botellaPuede resolverse usando buses ms rpidos y/o ms anchosLa velocidad y la anchura tienen lmites fsicos, mientras que la velocidad de transferencia que necesitan los dispositivos conectados al bus se est incrementando rpidamente

Jerarqua de busesJerarqua de buses

Jerarqua de busesEl bus nico est destinado a dejar de utilizarseLa mayora de los computadores utilizan varios buses organizados de forma jerrquica

Jerarqua de buses

Jerarqua de buses

Anchura del busCuanto ms ancho es el bus de datos, mayor cantidad de datos se transmiten por vezCuanto mas ancho es el bus de direcciones, mayor es el rango de posiciones al que se puede hacer referencia.38Jerarqua de diversos buses en un equipo relativamente moderno: SATA, FSB, AGP, USB entre otros

Velocidad de Transferencia USBLas siglas USB corresponden a Universal Serial Bus, Bus Serie Universal, se trata de un sistema de comunicacin entre dispositivos electrnicos-informticos que slo transmite una unidad de informacin a la vez. Todo el sistema USB es inteligente, esto significa que una vez que se ha insertado un nuevo dispositivo al sistema, el bus automticamente determina que recursos del host requiere, incluyendo controladores de software (drivers), ancho de banda necesario.

Velocidad de Transferencia USBUSB 2.0 llega 480 Mbps para dispositivos de alta velocidad conexiones de Internet de banda ancha ms rpidas, cmaras para videoconferencias de mayor resolucin, impresoras y escneres de la siguiente generacin y unidades de almacenamiento externo de alta velocidad.

Caractersticas del busEl cable USB est compuesto por solo cuatro cables: Vbus, D+, D- y GND.No requiere IRQs, direcciones lgicas , o DMA ya que el controlador USB asigna direcciones nicas a los dispositivosSoporte completo para transmisin en tiempo real de voz, audio, y videoLa corriente mxima que el bus puede proporcionar es de 500 mA a 5 voltios de tensin.Los dispositivos pueden ser desconectados mientras el computador est en uso.Ms de 127 dispositivos diferentes pueden estar conectados simultneamente y operando con una misma computadora sobre el cable.Ms rpido - USB transfiere los datos 10 veces ms rpido que los puertos serie tradicionales.