Постоянные ЗУ

ПЗУ с масочным программированием - устройства, в которые информация записана раз и навсегда в процессе изготовления полупроводниковых БИС. Запись производится путем металлизации промежутков, позволяющих соединить через диоды (МОП-транзисторы) те строки и столбцы, которые соответствуют коду (рис. 3.8). Это делается с помощью маскирующих фотошаблонов, задающих те участки металлизации, которые нужны для кодирования той или иной информации. Изготовляют и используют ПЗУ для преобразования двоичного кода в коды символов (русских и латинских букв, цифр и пр.), в ПЗУ хранят микропрограммы, программы управляющих микроЭВМ и т.п.

Рис. 3.8. Фрагмент ПЗУ

Программируемые ПЗУ (ППЗУ). При изготовлении БИС все перемычки устанавливаются на место, так что, например, если ППЗУ имеет байтовую организацию, то по всем адресам пишутся 11111111 = FF₁₆. Перемычки - плавкие. В ходе программирования на ППЗУ последовательно подаются адреса, а импульсами тока перемычки разрушаются в тех местах, где они не нужны. Если в ходе программирования была допущена ошибка, то она не может быть исправлена.

Стираемые, они же репрограммируемые, ППЗУ (СППЗУ) от ППЗУ существенно отличаются тем, что между строк и столбцов установлены не диоды с плавкими перемычками, а специальные МОП-транзисторы с изолированным затвором. После изготовления все МОП-транзисторы обладают очень большим сопротивлением - они закрыты.

Подачей импульса большой амплитуды выбранный МОП-транзистор переводится в проводящее состояние, которое он может сохранять и после 10 лет. Типичный цикл записи/проверочного считывания приведен на рис. 3.9.

Рис. 3.9. Цикл записи-считывания при изготовлении СППЗУ

Пятьдесят миллисекунд выбраны в качестве наихудшего случая, чтобы гарантировать переключение самого неудачного в этом смысле МОП-транзистора. Однако запись таким методом 32 К слов на одном кристалле требует более 25 мин (32×10³ × 0.05 с). Фирма Intel разработала метод, сокращающий время примерно в пять раз. По этому методу запись с контрольным считыванием циклически повторяется в течении одномиллисекундных импульсов до тех пор, пока запись не станет правильной. После этого осуществляется дополнительная запись в течение малого времени; вся запись в итоге длится примерно 10 миллисекунд.

Для возвращения МОП-транзисторов в исходное закрытое состояние их надо подвергнуть длительному (10 - 30 мин) облучению ультрафиолетовым излучением. Групповое облучение всех МОП-транзисторов проводится через кварцевое окошко БИС. После этого БИС СППЗУ оказывается в исходном состоянии, и ее можно снова программировать.

Электрически стираемые программируемые ПЗУ (ЭСППЗУ) отличаются от СППЗУ тем, что в них можно вернуть в исходное состояние любой отдельно взятый МОП-транзистор. Поэтому ЭСППЗУ похожи скорее на ОЗУ, у которых цикл записи в несколько тысяч раз больше цикла чтения. Кроме того, ЭСППЗУ энергонезависимы, однако они не обеспечивают столь длительного хранения информации, как СППЗУ.

ЭСППЗУ обеспечивает:

стирание и запись информации в рабочем состоянии устройства, смонтированного на плате;

пословное стирание и запись информации.

По сравнению со считыванием, которое длится примерно 250 наносекунд, стирание и запись осуществляются медленнее и требуют около 10 миллисекунд.

Дата добавления: 2014-12-16