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只讀存儲(chǔ)器(ROM)

上傳人:lu****i 文檔編號(hào):53753573 上傳時(shí)間:2022-02-11 格式:DOCX 頁數(shù):3 大?。?9.34KB
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1、本文格式為Word版,下載可任意編輯 只讀存儲(chǔ)器(ROM) 1、 掩模只讀存儲(chǔ)器(ROM)   掩膜ROM中存放的信息是由生產(chǎn)廠家采納掩膜工藝特地為用戶制作的,這種ROM出廠時(shí)其內(nèi)部存儲(chǔ)的信息就已經(jīng)“固化”在里邊了,所以也稱固定ROM。   依據(jù)規(guī)律電路的特點(diǎn),ROM屬于組合規(guī)律電路,即給一組輸入(地址),存儲(chǔ)器相應(yīng)地給出一種輸出(存儲(chǔ)的字)。因此要實(shí)現(xiàn)這種功能,可以采納一些簡(jiǎn)潔的規(guī)律門。   2、 可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM)   PROM的總體結(jié)構(gòu)與掩膜ROM一樣,只是在出廠時(shí)全部存儲(chǔ)單元都存入1或0。在編程前,若存儲(chǔ)矩陣中的全部存儲(chǔ)單元的熔絲都是連通的,即每個(gè)單元存儲(chǔ)的都是

2、1。用戶可依據(jù)需要,借助肯定的編程工具,將某些存儲(chǔ)單元上的熔絲用大電流燒斷,該單元存儲(chǔ)的內(nèi)容就變?yōu)?,此過程稱為編程。熔絲燒斷后不能再接上,故PROM只能進(jìn)行一次編程。   3、 可擦除的可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)   EPROM與PROM的總體結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有多大區(qū)分。只是采納了不同的存儲(chǔ)單元。EPROM存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以用紫外線、電信號(hào)擦除重寫。用紫外線照耀進(jìn)行擦除的UVEPROM 、用電信號(hào)擦除的E2PROM,新一代的電信號(hào)可擦除的快閃存儲(chǔ)器(Flash Memory)。   EPROM是另外一種廣泛使用的存儲(chǔ)器。EPROM可以依據(jù)用戶要求寫入信息,從而長(zhǎng)期使用。當(dāng)不需要原有信息時(shí),也

3、可以擦除后重寫。若要擦去所寫入的內(nèi)容,可用EPROM擦除器產(chǎn)生的強(qiáng)紫外線,對(duì)EPROM照耀20分鐘左右,使全部存儲(chǔ)單元恢復(fù)“1”,以便用戶重新編寫。   二、E2PROM   E2PROM是近年來被廣泛重視的一種只讀存儲(chǔ)器,它稱為電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器,又可寫為EEPROM。其主要特點(diǎn)是能在應(yīng)用系統(tǒng)中進(jìn)行在線改寫,并能在斷電的狀況下保存數(shù)據(jù)而不需愛護(hù)電源。特殊是最近的+5V電擦除E2PROM,通常不需單獨(dú)的擦除操作,可在寫入過程中自動(dòng)擦除,使用特別便利。   EPROM可擦寫存儲(chǔ)器的缺點(diǎn)是要擦除已存入的信息必需用紫外光照耀肯定的時(shí)間,因此不能用于快速轉(zhuǎn)變儲(chǔ)存信息的場(chǎng)合,用隧道型儲(chǔ)存單元制

4、成的存儲(chǔ)器克服了這一缺點(diǎn),它稱為電可改寫只讀存儲(chǔ)器E2PROM,即電擦除、電編程的只讀存儲(chǔ)器。   E2PROM總體結(jié)構(gòu)與掩模ROM一樣,但存儲(chǔ)單元不同。   存儲(chǔ)原理:Gf存電荷前,正常掌握柵極電壓3V下,T1導(dǎo)通, 存0;Gf存電荷后,正常掌握柵極電壓3V下,T1截止, 存1。   EEPROM的編程過程:先擦除,再編程!   (1)擦除就是給浮柵充電 ,相當(dāng)于寫“1”   (2)寫入就是將需要寫“0”的單元的柵極放電   寫1 (擦除/充電): Wi和Gc加20V、10ms的正脈沖,Bj接0,電子通過隧道區(qū)從漏極進(jìn)入浮置柵極Gf 。   寫0(寫入/放電):Gc接0,Wi和

5、Bj加20V 10ms的正脈沖, 電子通過隧道區(qū)從浮置柵極Gf向漏極釋放。   三、閃速型存儲(chǔ)器(Flash Memory)   閃速存儲(chǔ)單元又稱為快擦快寫存儲(chǔ)單元,去掉了隧道型存儲(chǔ)單元的選擇管,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,集成度高,成本低,更有效,使用閃速存儲(chǔ)單元制成的PLD器件密度更高。它不像E2PROM那樣一次只能擦除一個(gè)字,而是可以用一個(gè)信號(hào),在幾毫秒內(nèi)擦除一大區(qū)段,所以叫Flash Memory,用來形容擦除速度快。   Flash工作原理類似于疊柵型存儲(chǔ)單元,但有兩點(diǎn)不同之處:   1. 閃速存儲(chǔ)單元源極的區(qū)域S大于漏極的區(qū)域D,兩區(qū)域不是對(duì)稱的,使浮柵上的電子進(jìn)行分級(jí)雙集中,電子集中的速度

6、遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于疊柵型存儲(chǔ)單元;   2. 疊柵存儲(chǔ)單元的浮柵到P型襯底間的氧化物層約30-40nm,而閃速存儲(chǔ)單元的氧化物層更薄。   信息寫入與EPROM相同。   0 狀態(tài):利用雪崩注入的方法使浮柵充電,相當(dāng)于存儲(chǔ)0;   1 狀態(tài):浮柵未注入電子,相當(dāng)于存儲(chǔ)1。   讀出1:反之,若浮柵上有注入電子,疊柵MOS管截止,位線輸出高電平。   讀出0:令Wi=1,Vss=0,若浮柵上沒有注入電子,則疊柵MOS管導(dǎo)通,位線輸出低電平;注入電子,則T1導(dǎo)通,在位線上可讀出0。   信息擦除:   快閃只讀存儲(chǔ)器的擦除方法與E2PROM類似,是利用隧道效應(yīng)來完成的。在擦除狀態(tài)下,掌握柵G

7、處于0電平,源極加入高壓脈沖(12V),在浮柵與源區(qū)間很小的重疊區(qū)域產(chǎn)生隧道效應(yīng),使浮柵上的電荷經(jīng)隧道釋放。   和E2PROM相比, Flash memory需要電壓明顯減小,這源于更薄的SiO2絕緣層。 Flash memory具有在系統(tǒng)可編程(ISP, In-System Programmability)的力量。在很多場(chǎng)合, Flash memory也被直接稱為E2PROM.   U盤往往內(nèi)部包括了微處理器和Flash memory,之所以可以在比較低的單電源條件下工作,由于芯片內(nèi)部往往有電荷泵(charge pump )用于提升電壓,以滿意在擦除和寫入時(shí)對(duì)高電壓的要求。   雖然,ROM可讀也可寫,但寫入速度慢,另外寫入或擦除操作是有損操作,SiO2絕緣層很薄,隨著寫操作次數(shù)增加,也在不斷損耗,一旦絕緣層徹底擊穿,將不能再編程。所以可寫ROM的編程次數(shù)都是有限的,典型次數(shù)為100萬次。 第 3 頁 共 3 頁

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