Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 3. Сложные ИС для устройств передачи данных (1987) (1092083), страница 22
Текст из файла (страница 22)
БТАВЗ работает как источник тока, величина которого определяется сопротивлением, включенным между точками 2 и 3 этой ИС. В данном случае ток зафиксирован на уровне 5125 А=200 мА. Если пережиганне приведет к разрушению соответствующего соединения, то на выходе появится напряжение Н-уровня, при этом светодиод должен включиться после возвращения переключателя ЗО„в исходное положение. Эти операции необходимы для проверки того, запрограммирована ли в действительности соответствующая ячейка памяти. СЕ(1.)-импульс получается с помощью транзисторов Т1 и Т2, управляемых схемой временгюй развертки.
Как уже отмечалось выше, можно начать либо с нулевого адреса после сброса в нуль, либо с ненулевого адреса, который набирается с помощью переключателей, Одношаговый переключатель 8/5 производит увеличение или уменьшсние содержимого счетчика. Для контроля ППЗУ этот переключатель активизирует импульсный генератор, работающий на двух частотах и позволяющий автоматически увеличивать адрес. Этот генератор построен на микросхеме 1С18 (НЕ555), которая получает разрешение от триггера 1С17. В свою очередь триггер запускается через 1С!6 в автоматическом или ручном режимах управления.
Проверка того, являются ли все биты в слове действительно нулями, производится схемой ИЛИ-НЕ микросхемы 1С19, связанной с выходами ППЗУ. Если при проверке обнуления будет обнаружена единица, то триггер 1С17 возвратится в исходное состояние и остановит автоматическую адресацию ППЗУ. На дисплее при этом можно будет увидеть, в каком адресе обнаружена ошибка заполнения (единица). Счетчик также останавливается после того, как будут опрошены все 256 адресов. Декодер 1С8 регистрирует это состояние и возвращает триггер 1С17 в исходное состояние. Программирование 512 слов производится в два этапа: сначала от 0 до 256, а затем от 256 до 512.
На первом этапе 5А8 замкнут, на втором этапе в разомкнут. При программировании второй группы на экранах СД-дисплеев загораются десятичные точки. Рассмотренная схема опубликована в журнале Е1ес1гоп(с Юеяап, № 22 (25 окт. 1977). Запоясанатоасио нстройстоа 13У) 1ЗЭ 2.9. МОП-ППЗУ и СППЗУ Фирма !и!е! разработала МОП-ППЗУ, в котором программируемым элементом является так называемая БЛМОБу-ячейка (лавинно-инжекцнонный МОП-транзистор с плавающим затвором).
Эта ячейка состоит нз обычного и-МОП- транзистора с двумя расположенными друг над другом затворами, которые называются верхним и нижним затворами Берлний затвор связан с декодером строк СППЗУ, который задает режим работы этого затвора. Нижний затвор является плавающим. Ячейка ЗУ программируется с помощью электронов, находящихся па верхнем энергетическом уровне и проходящих через слой З!Оу по проводщцему каналу к плавающему затвору. Этот затвор захватывает электроны и удерживает их. Как видно из рис.
2.35, б, появление заряда на плавающем затворе приводит к смещению порогового напряже- Рпопокп' УППЗРОР ос уоряпп) аомрпр Рп ХР, П супоп Ронпояппнскпп оосппсзр Ры5гР~о11 ороянйнпнссп испил ,тппспсзр )сс !ум омс Ниопрсссронло ОСПО хопРИРоннпрсаппн рован Р Рис. 2.35. М011 — ячейка 11Г)Зтз' с плаветошнм затвором и лавинной ннжекнией. а — структура; 6 — условное осоаначонне; е — вввнснносте тоъа стока от нанрнженее не затворе, Г»паа 2 ния транзистора. Если нижний затвор не заряжен, то транзистор имеет низкое пороговое напряжение, и при подаче управляющего импульса на верхний затвор, как это происходит при выборке, МОП-транзнстор переходит в проводящее состояние.
При программировании ячейки пороговое напряжение смещается на более высокий уровень, в результате чего при нормальном управляющем сигнале на верхнем затворе транзистор уже не переходит в проводящее состояние. Состояние ячейки определяется (считывается) достаточно вадежно, так как сигнал выборки, подаваемый на верхний затвор, идентифицирует состояние транзистора — проводящее или иепроводящее. Порог считывания указан на рис.
2.35,в вертикальной штриховой линней. Так как плавающий затвор не имеет никакой связи с остальной частью транзвстора, то его «очнстка» от накопленного заряда с помощью какого-то электрического напряжения оказывается невозможной. Очистка производится за счет облучения ячеек ЗУ ультрафиолетовым (УФ) светом с определенной длиной волны (2537 Л) в течение требуемого промежутка времени. В процессе УФ-облучения захваченные электроны получают достаточно энергии для того, чтобы возвратиться назад„пройдя через слой 5!О», МОП-ППЗУ выполнены из ячеек типа ГАМОЗ.
Фирма-изготовитель поставляет ЗУ с ячейками, находящимися в состоянии «1». Пользователь может получить требуемый набор битов, программируя ППЗУ по стандартной методике. В ППЗУ этого типа можно заменять единицы на нули, но не наоборот. Ошибочное программирование приводит к тому, что ППЗУ становится непригодным для использования. Чтобы избавиться от этого недостатка, корпус ППЗУ снабжается кварцевым окном, через которое пользователь может очищать ППЗУ с помощью УФ-облучения — при этом все ячейки заполняются единицами.
Такие ППЗУ известны под наименованием репрограммируемых (стнраемых) ППЗУ, т. е. РППЗУ. Они поставляются, например, в виде ИС типа 2708 и 2716 со структурой 1К8 и 2К8 соответственно н временем доступа 280 нс (макснмальное время доступа 450 нс). Давайте рассмотрим более детально организацию РППЗУ типа 2708 (рис. 2.36). Из этого рисунка видно, что ячейки ЗУ организованы в виде матрицы 64Х128. Верхние затворы управляются через декодер для выборки строк, а состояние, в котором находятся ячейки ЗУ (проводящее или непроводящее), считывается через декодеры колонок с помощью считывающих усилителей. Полученные сигналы поступают через буферы иполучают разрешение на выход из схемы посредством сигналов СЗ (!.) /%Е (Н) .
яааатааью юв~ тат „,~ и~4 Раа~аерр Риуря! раатат ааинма Рес. 2.36. Архитектура РППЗУ типа 2708 фирмы 1и$е1 (а) и его символиче- ское обозначение (б). 142 Гапон 2 Для программнровання имеются специальные буферы данных, которые применяются только прн записи требуемого набора битов в СППЗУ.
Программнрованне РППЗУ по аналогии с бнполярпымн ППЗУ также происходит согласно определенной процедуре. За время одного импульса тока пакоплепне требуемого заряда на плавающем затворе может не произойти. Тогда зта операция Гмооононоо ооооо йооооов оооооооо н гово д'-Ввг оодоол оодво ' "'"" Х . ~оС 'ч о в ооаогоово. о/о и ~ опмо оомво Индо ооовг Рис. 2.37. Временнал диаграмма дал приграммироианил РППЗУ типа 2708. выполняется за несколько импульсов, чтобы не превысить допустимую величину мощности, рассеиваемой в схеме ЗУ.
Прн атом программирование протекает следующнм образом, Каждый адрес, начиная с 0 н кончая 1023, вызывается в последовательном порядке, после чего подается импульс тока, который обеспечивает парцнальное смещение заряда в плавающнй затвор, Такам образом обрабатываются один за другим все 1024 адреса. Затем цикл повторяется, напрнмер 1000 раз (1000 повтореннй), до тех пор, пока плавающие затворы не получают заряды, требуемые для обеспечения необходнмого порогового напряжения.
гРнрма-нзготовнтель обеспечивает обычно подробные данные по процедуре программирования, такие, как длительность импульса тока н число шагов (нмпульсов), которое необхаднмо для обеспечения оптимальных условий программнровання РППЗУ без заметного увелнчення потребляемой мощности. Программнрованне РППЗУ 2708 начинается с повышепня на- 143 Зилоииииюгние Вогроаетеи (НУ) пряжения до +12 В на шине СЯ(1)/ЮВ(Н) (рис.
2.37). Затем происходит выборка слова аналогично режиму считывания. Информация, которую необходимо записать в виде 8-разрядного слова, появляется на выходах данных Оо — Ог. Логические уровни напряжения для выходов адресации и данных и напряжение питания будут такими же, как и для режима считывания информации. После окончания подготовки адреса и данных па 18-й вывод, т. е. клемму епрограммирование», подается импульс тока и ппайпонтго нюеноонИнацоороаоноп кокка юпойню П пЮ пюонпокоо Оиио проероююрооанок роапюоюагой опюооноко ноннин Рпс. 2.ЗЗ. Блок-схема программатора РППЗУ, из программатора. Эта операция повторяется и для следующих адресов вплоть до последнего 1024-го адреса. Один полный проход программатора для всех адресов называется циклом. Число требуемых циклов и является функцией длительности импульса тока программатора гр, а именно: пХ1о„~100 мс. Шина импульса программатора лежит в пределах 0,1 — 1 мс.
Число циклов, согласно приведенной выше формуле, изменяется от 100 (1р„ — — 1 мс) до 1000 (4, =0,1 мс) в зависимости от величины1о. Как отмечалось выше, за один прием не удается обеспечить полное программирование требуемого слова. Поэтому реализуется работа в циклическом режиме, позволяющая обеспечить минимальное рассеяние мощности в СППЗУ. Процесс программирования РППЗУ 2708 протекает так, как показано в структурной схеме на рис. 2.38. Очевидно, что перед началом программирования мы должны иметь в своем распоряжении всю информацию, необходимую для заполнения матрицы РППЗУ. Требуемые данные хранится в СОЗУ на !К8 бит, которое через буфер связано с шиной данных соответствующей микроЭВМ. В начале процесса программирования ОЗУ заполняется через микроЭВМ и сигнал РС1, инициированный мик- Глава 2 роЭВМ, начинает осуществлять первый шаг программирования.
Сигнал РС1 считывает триггер цикла программы, в результате чего запускается таймер программатора. Одновременно в мик- роЭВМ поступает сообщение о том, что программирование РППЗУ началось (сигнал «занято»). Таймер программатора вырабатывает импульс, ширина которого равна требуемой длительности цикла записи. Одновременно таймер запускает счетчик, который производит выборку слов ЗУ как в ОЗУ, так и в РППЗУ. Кроме этого, каждый раз, когда встречается адрес 1024, счетчик вырабатывает импульс приращения содержимого счетчика цикла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
