Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 55
Текст из файла (страница 55)
производится запись данных. Существуют различные разновидности ППЗУ. Биполярные ППЗУ с диодами и транзисторами в точках пересечения адресных линий имеют в настоящее время большое распространение. На рис. 12.32 представлена структура 8 х 8-битового диодного ППЗУ. Диоды имеют очень тонкие выводы из хромоникелевого сплава (от 20 до 30 нм в ширину, 100 нм толщиной). Если ток превышает определенное значение, то эти выводы перегорают. Для программирования ППЗУ требуется особенное устройство, назы- Рис. 12.32.
Структура 8 х 8 оконного РКОМ. о, о, о, о, о, о, о, о, ВыхОАы даниых пю.л~ Р~ д щ у.щ а за~ ваемое программатор. Программирование ППЗУ необратимо. В случае ошибки ППЗУ можно выбрасывать. Коррекция возможна только в редких случаях, если можно дополнительно прожечь оставшиеся соединения. 12.6.
Перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства Стираемые и программируемые постоянные запоминающие устройства позволяют удалять введенную информацию и перепрограммировать ПЗУ. Удаление и перепрограммирование может повторяться как угодно часто без повреждения модуля памяти, Различают две группы перепрограммируемых постоянных запоминающих устройств. В одной группе информация удаляется ультрафиолетовым светом. Постоянные запоминающие устройства этой разновидности называются СППЗУ вЂ” стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (ЕРКОМ вЂ” ЕгазаЫе РгойгапппаЫе Кем Оп1у Мепюгу или КЕРКОМ вЂ” Ке-ргоятвпппаЫе Кем Оо)у Мепюгу).
Стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства второй группы перепрограммируются электрическим напряжением. Для них принято сокращение БЕКОМ (Е)естпса))у ЕгазаЫе Кеай Оп1у Мепюгу = электрически стираемые постоянные запоминающие устройства) и ЕАКОМ (Е1есгг1са11у А)гегаЫе Квай Оп1у Мепюгу — электрически перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства).
12.6.1. ЕРНОМ и ВЕРНОМ ЕРКОМ и КЕРКОМ незначительно отличаются друг от друга, в основном технологией изготовления. Они идентичны по структуре и принципу действия и поэтому могут рассматриваться вместе. СППЗУ (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство) и КЕРКОМ-запоминающий элемент для 1-го бита состоят из двух полевых транзисторов, в основном применяются Ж-МОП полевые транзисторы. Структура типичного элемента памяти представлена на рис. 12.33. Транзистор Т, является транзистором выборки, транзистор Т, — транзистором памяти.
Затвор транзистора памяти Т, окружен материалом с высоким сопротивлением. Он ни к чему не присоединен. Такой затвор называется плавающим (англ. Воагшй-ааге). В стертом состоянии плавающий затвор не заряжен. Транзистор Т, заперт. Если на адресные шины Хи Рпомещают +5 В, то транзистор Т, откроется.
Однако транзистор Т, заперт, так что г-шина, которая одновременно является шиной данных, не может сброситься на Т, а О. г'-шина остается на уровне 1. В стертой памяти типа ЕРКОМ и КЕРКОМ все элементы памяти имеют содержание Н а 1. При вводе данных нужные элементы перепрограммируются на О. Говорят, что программируются «нули». Запоминающий элемент имеет содержание памяти О, если транзистор памяти открыт. (362 Глава 12 Регистры и заиол<инаюи<ие устройства Рис. 12.33.
Элемент памяти ЕРКОМ-КЕРКОМ. У Вкована лвнннв <ааравнал шлнв У) Ясли адресуется элемент с открытым транзистором памяти Т„т. е. на Х- шину и 17-шину подано +5 В, то Т, также открывается. Так как на шине У действует О В, то шина Тразряжается до уровня приблизительно О В. Как добиться, чтобы транзистор памяти открылся? Нужно зарядить его затвор. Плавающий затвор (т'-МОП-транзистора должен быть заряжен положительно по отношению к подложке, образуя п-проводящий мостик между истоком (Яонгсе) и стоком (Ога(п).
Рассмотрим структуру транзистора памяти (рис. 12.34). Между О и подложкой прикладывается относительно высокое напряжение (+27 В). Так как плавающий затвор и изоляционный слой очень тонкие, то возникает очень сильное электрическое поле. Под влиянием этого сильного поля электроны от плавающего затвора перемещаются к стоку (против линий полн). Изоляционный слой пропускает электроны из-за очень высокой электрической напряженности поля. Можно сказать, что изоляционный слой кратковременно проламывается. На самом деле причиной является туннельный эффект.
Этот процесс называется Р)оатшй Оа1е — ауа)апс)те ш)ес1(оп (англ.— лавинная зарядка плавающего затвора). МОП-полевой транзистор, заряжающийся по этому принципу, называется РАМОК-транзистор. Плааающнй аатввр / <+27 В] Рве. 12З4. Структура транзистора с плавающим затвором (Ф-канальный). <о в< пб.п~~ ~ ~у щ у рг 363) Напряжение +27 В называется напряжением программирования. После кратковременного действия этого напряжения затвор заряжается. Материал, окружающий плавающий затвор, является высокоомным.
Электриче-ский заряд на нем сохраняется. На подложке под плавающим затвором возникает л-проводящий мостик. Полевой транзистор низкоомен между о и Р. Ячейки памяти СППЗУ (стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство) или КЕРКОМ программируются по очереди после выбора адресными шинами Хи У(см. рис. 12.33).
К Хи г'прикладываются напряжения выборки +5 В. Вследствие этого открывается Тг Напряжение г-шины кратковременно повышается до +27 В. Программирование может неоднократно повторяться по соображениям надежности. По данным производителя, заряд на плавающем затворе сохраняется в течение многих лет, то есть данные могут сохраняться от 1 года до 100 лет. Запрограммированные СППЗУ и йЕРВОМ сохраняют введенную информацию. Известные производители дают гарантию от 10 лег на сохранность данных.
Для удаления информации из СППЗУ или йЕРВОМ стираемый участок через окно над плавающим затвором облучается ультрафиолетом. Высокоомный материал ионизируется облучением и начинает проводить. Затвор медленно разряжается. При мощности излучения примерно 10 Вт с/см' затвор разряжается за 20 — 30 минут. Корпус СППЗУ и КЕРКОМ имеет окно, проходящее над всей поверхностью кристаллического чипа (рис. 12.35). Ультрафиолетовый свет облучает все элементы памяти и стирает их все одновременно. Рве. 11.35. Корпус ЕРНОМ-ВЕРйОМ. При стирании из СППЗУ и йЕРйОМ удаляется вся информация.
После удаления информации модуль должен остыть, так как он заметно нагревается. Прежде всего должна уменьшиться ионизация в изолирующем материале. Материал должен снова стать высокоомным. Только тогда можно снова начинать цикл программирования. Время охлаждения должно составлять по меньшей мере половину от времени программирования, лучше всего час. Находящиеся на свету СППЗУ и йЕРйОМ могут быть случайно стерты. (гигг г гг.г р,ч г г Лучи солнечного света приводят к стиранию микросхемы в течение примерно 3 дней. Свет люминесцентной лампы удаляет информацию примерно через 3 недели.
Чтобы предотвратить случайное стирание, целесообразно заклеить окно темным скотчем. Процесс стирания не меняет свойства материалов модуля, так что возможно сколь угодно частое удаление и перепрограммирование. Стираемые программируемые постоянные запоминающие устройства и КЕРКОМ выпускаются с объемами памяти от 100 бит до 16 Кбит. Модули с 32 Кбит и 64 Кбит находятся в разработке. Часто применяемое устройство КЕРКОМ выпускается в виде модуля БАВ 8708.
На рис. 12.36 воспроизведена сокращенная таблица данных этого модуля. Стираемое и пргхграммируемое устройство паеаяти ППУ ВАВ 6706 ВАВ 8708г Структура 1024 х 8 Быстрое програеемирование — для всех В кбит, 100 с (контрольная величина) Низкое энергопотребление Время доотупа мако. 450 нс Напряжение питания еб В, е! 2 В Статическая схема„не нужен цикл регенерации ТТЛ-оовмеотимо по воем входам-выходам во время чтения и программирования Три состояния выходов, яозмохгность проводного ИЛИ Время переключения Т =0-70 С, У еебве5%, У =+12ве5%, У =-5веб%, У =06 (если не указаны другие данные) Емкость — выборочный контроль при Те = 25'С, Г = 1 Мгц Предельные значения Единице измерения Обозначение Входная емкость Символ Успения испьпзний = 0 В тип пгех 4 б пФ Выходная емкость 8 12 У =ОВ ЯАВ 8708 — зто быстров 8192-битовое стирвемое и электрически программируемое ППУ (НЕРВОМ).
Особенно хорошо подходит для разработки различных схем и систем. Производится в Р!Р-корпусе с 24 выводами и кварцевой крышкой, поэтому у пользователя есть возможность с помощью ультрафиолетового облучения стирать данные и проводить новое электрическое программирование. Благодаря совместимости портов ЗАВ 8708 и ВАВ 8308 становится возможным обновление компьютерной системы при использовании возможностей изменения ЗАВ 8708. При этом развитие возможно бвз изменения проводных линий, что является благоприятным с экономической точки зрения, особенно при массовом производстве, гаа п»м в мр н *н»м.
за~ Блок-схема Вывод данны» о,о, Цоколевка Обозначения вводов В. а. — «дрванмв вмыы О;О, — ам»ад данны» СЗ/Иа — внгнаа аыбаран малин»ямы Првч»тыма о, о. о, о. — 25 до+85'С -65 до+125'С Программирование В незапрограммированном модуле, а также после каждого стирания все биты находятся в состоянии «1» (являются выходом Н)0П). При записи данных нужные биты становятся нулями. Для подготовки схемы к программированию на вход СВ'~ууЕ (порт 20) подается +12 В. Адресное слово выбирается так же, как режим чтения. Входные данные поступают на 8-битовый параллельный ввод по шине данных (О,— 0,). Логический уровень и напряжения питания для адресной шины и шины данных такие же, как и для режима работы «чтение».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
