NEC D43256C – SRAM CMOS statica 32K × 8 (262.144 bit)

Definizione

Il NEC D43256C è una memoria SRAM statica CMOS ad alta velocità e basso consumo, organizzata come 32.768 parole × 8 bit (totale 262.144 bit). È un componente tipico di sistemi a microprocessore/microcontrollore dove serve una RAM esterna “semplice” (bus parallelo) per buffer, stack esteso, frame di dati, tabelle e aree di lavoro a latenza contenuta.

La famiglia prevede varianti con battery backup (versioni L, LL, A, B) e diversi gradi di velocità (access time nominale dell’ordine di 70–150 ns a seconda del suffisso). È stata proposta in DIP-28, SOP-28 e TSOP (I)-28, quindi utilizzabile sia in progetti through-hole sia SMD.

Organizzazione 32K × 8: cosa significa in pratica

L’organizzazione 32K × 8 implica:

• 15 linee di indirizzo (A0–A14) per selezionare una delle 32.768 locazioni.

• 8 linee dati (I/O1–I/O8 oppure DQ0–DQ7 a seconda della nomenclatura) per leggere/scrivere un byte per ciclo di accesso.

È una taglia classica per firmware su CPU 8/16 bit con RAM esterna, per sistemi embedded “storici”, oppure per retrofit/ricambi su schede legacy.

Interfaccia bus: A0–A14, I/O0–I/O7 e tre segnali di controllo

L’SRAM si controlla con tre segnali attivi-basso, tipici della maggior parte delle 62256-compatibili:

• /CS (chip select): abilita il chip; se alto, la memoria è deselezionata e le uscite vanno in alta impedenza.

• /OE (output enable): abilita le uscite in lettura; semplifica l’interfacciamento con bus condivisi e riduce contese.

• /WE (write enable): quando attivo, abilita la scrittura del byte presente sul bus dati nella locazione indirizzata.

Questo consente un collegamento diretto a logiche con bus dati bidirezionale e gestione tri-state.

Tri-state e condivisione del bus: perché conta

Le linee dati vanno in alta impedenza quando:

• il chip non è selezionato (/CS = 1), oppure

• in lettura l’uscita non è abilitata (/OE = 1).

In pratica, puoi mettere più memorie/periferiche sullo stesso bus dati, demandando la selezione al decoding degli indirizzi (o a un segnale /CS dedicato).

Low power e modalità standby: riduzione dei consumi reali

Il punto chiave di questa classe di SRAM è che, a chip deselect (/CS alto), entra in standby con correnti molto ridotte (diverse per versione). La variante LL è tipicamente quella più aggressiva lato standby.

In un progetto reale questo si traduce in:

• meno dissipazione termica,

• maggiore autonomia in sistemi a batteria,

• possibilità di mantenere RAM “viva” senza alimentazione principale continua.

Battery backup e data retention: come si mantiene il contenuto

Le versioni predisposte al battery backup consentono di preservare i dati abbassando VCC fino alla soglia di data retention (tipicamente ≥ 2,0 V), a condizione di mantenere il chip in stato di deselezione ( /CS alto, o comunque /CS ≥ VCC − 0,2 V in specifica) e di non forzare livelli non ammessi sugli altri pin, che possono rimanere in alta impedenza.

Aspetti pratici:

• serve una rete di OR-ing dell’alimentazione (diode OR o ideal diode / power mux) tra alimentazione principale e batteria;

• in uscita da data retention al regime operativo è previsto un tempo di recovery dell’ordine dei millisecondi (indicativamente ~5 ms).

Ampiezza di alimentazione: versioni L/LL vs A/B

La famiglia è stata distribuita con profili di tensione differenti:

• L / LL: tipicamente orientate a VCC “classico” 4,5–5,5 V.

• A: operazione 3,0–5,5 V.

• B: operazione 2,7–5,5 V (più adatta a logiche a 3 V nominali).

Questo impatta direttamente sulla compatibilità con sistemi 5 V, 3,3 V e alimentazioni “miste”.

Pacchetti: DIP, SOP, TSOP (I)

• DIP-28 (plastica): prototipazione, zoccoli, riparazioni su schede legacy.

• SOP-28 (plastica): SMD “tradizionale”, passo più ampio rispetto a TSOP, più facile da rilavorare.

• TSOP (I)-28: ingombro ridotto, adatto a densità maggiore; richiede maggiore cura su PCB e saldatura.

Schizzo dei collegamenti più importanti

             bus indirizzi A0..A14
        ┌─────────────────────────────────┐
        │  CPU / MCU / bus controller      │
        │                                 │
        │  A0..A14  ────────────────┐     │
        │  D0..D7   ◄──────────────►│─────┼──────── bus dati
        │  /RD,/WR  ──► logica → /OE│     │
        │  /WR      ─────────► /WE │     │
        │  decode   ─────────► /CS │     │
        └──────────────────────┬───┘     │
                               │         │
                               ▼         │
                      ┌───────────────────┴──────────────┐
                      │           NEC D43256C             │
                      │   SRAM CMOS 32K × 8 (262.144 bit) │
                      │   A0..A14   I/O0..I/O7  /CS /OE /WE│
                      └───────────────┬───────────────────┘
                                      │
                    alimentazione     │
               ┌──────────────────────┴─────────────────────┐
               │   OR-ing alimentazione (main + battery)      │
               │   VMAIN ─►|──┐                               │
               │            ├──► VCC (SRAM)  → data retention  │
               │   VBATT ─►|──┘                               │
               └──────────────────────────────────────────────┘

Tabella 1 – Dati di identificazione e specifiche

Tabella 2 – Aspetti operativi e progettuali