Semenalidery.com

IT Новости из мира ПК
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрически перепрограммируемые пзу

Перепрограммируемые или многократно программируемые ЗУ;

Различаются элементы со стиранием информации ультрафиолетовыми лучами (EPROM — erasable programmable ROM- стираемое программируемое ЗУ) и с электрическим стиранием (EEPROM).

ППЗУ выполняются по ЛИПЗМОП – технологии (лавинно-инжекционные элементы памяти с плавающим затвором) (см. рис.). В исходном состоянии плавающий затвор, изолированный слоем окиси кремния, не заряжен и транзистор работает как обычный полевой с индуцируемым каналом n-типа. В ЗУ исток транзистора обычно соединен с общей шиной и при приложении высокого потенциала к затвору (выше порогового уровня ) транзистор открывается. На шину данных выставляется логический ноль. Для записи логической единицы повышают напряжение между стоком и подложкой, чтобы поднять энергию электронов, движущихся в канале. Часть электронов проходит через слой окиси кремния и накапливается на плавающем затворе, заряжая его отрицательно и экранируя тем самым заряд управляющего затвора. Теперь при считывании транзистор всегда будет заперт. Для удаления заряда плавающего затвора затворы транзисторов облучают ультрафиолетовым светом в течение 20 – 30 мин. Энергия электронов в плавающем затворе повышается, окись кремния ионизируется, уменьшая сопротивление, и заряд затвора рассасывается. Срок хранения информации в таких ЗУ составляет 15000 – 25000 часов. Количество циклов стирания – записи – до 10000. Основная отечественная серия – 573. Емкость достаточно большая (573РФ2 – 2Кх8).

Электрически стираемые программируемые ПЗУ (EEPROM) также как предыдущие ЗУ выполняются по ЛИПЗМОП – технологии, но изолирующая окисная пленка между плавающим затвором и каналом имеет меньшую толщину, что позволяет электрически управлять не только накоплением заряда плавающего затвора, но и рассасыванием его. Как запись, так и стирание происходят при повышенном напряжении. ИС более ранних выпусков имеют специальный вход для подачи высокого (до 25 В) напряжения (см. ИС 558РР1, 558 РР11), современные схемы зачастую используют встроенные схемы повышения напряжения (1568РР1, РР2). Особенностью последних элементов является последовательная организация процессов передачи адреса и данных (шина I 2 C), что позволяет использовать корпус с малым количеством выводов, наличие внутреннего счетчика адреса и схемы исправления внутренних единичных ошибок. Для ИС 1568РР1, емкостью 256Х8 бит, назначение выводов следующее: А0-А2 локальный адрес ИС, устанавливаемый коммутацией выводов на шины «0», «+5В», и позволяющий подключать к одной шине I 2 C до 8 ИС; TES – тактовый сигнал при стирании; SDA – информационный вход/выход; SDL – тактовый сигнал.

К этому же типу ЗУ относятся flash EEPROM («мигающее» ЗУ), позволяющее стирать память по отдельным блокам.

ПЗУ с электрическим стиранием

Они позволяют производить как запись, так и стирание (или перезапись) информации с помощью электрических сигналов. Для построения таких ППЗУ применяются структуры с лавинной инжекцией заряда, аналогичные тем, на которых строятся ППЗУ с УФ стиранием, но с дополнительными управляющими затворами, размещаемыми над плавающими затворами. Подача напряжения на управляющий затвор приводит к рассасыванию заряда за счет туннелирования носителей сквозь изолирующий слой и стиранию информации. По этой технологии изготовляют микросхемы К573РР2.

Достоинства ППЗУ с электрическим стиранием: высокая скорость перезаписи информации и значительное допустимое число циклов перезаписи — не менее 10000.

ОЗУ

Статические ОЗУ

Рассматриваемые типы запоминающих устройств (ЗУ) применяются в компьютерах для хранения информации, которая изменяется в процессе вычислений, производимых в соответствии с программой, и называются оперативными (ОЗУ). Информация, записанная в них, разрушается при отключении питания.

Главной частью ЗУ является накопитель, состоящий из триггеров .


Рис.9-1 Матрица ЗУ

Накопитель двухкоордииатпого ЗУ состоит из нескольких матриц (рис.9-1), количество которых определяется числом разрядов записываемого слова. Запоминающие элементы (ЗЭ) одной матрицы расположены на пересечении адресных шин Х строк и Y столбцов, имеют одну общую для всех элементов разрядную шину. В ЗЭ одной матрицы записываются одноименные разряды всех слов, а каждое слово — в идентично расположенные запоминающие элементы ЗЭi, всех матриц, составляющие ячейку памяти. Таким образом, в двухкоординатное четырехматричное ЗУ, матрицы которого содержат по 16 запоминающих элементов (рис.9-1), можно записать 16 четырехразрядных слов.

Динамические ОЗУ

В них запоминающий элемент содержит только один транзистор (рис.9-2).


Рис.9-2 Элемент динамической ОЗУ

Информация в таком элементе хранится в виде заря­да на запоминающем конденсаторе, обкладками которого являются области стока МОП-транзистора и подложки. Запись и считывание ннформаини производятся путем открывания транзистора по затвору и подключения тем самым заноминаюшей емкости к схеме усилителя-регенератора. Последний, по существу является триггерным элементом, который в зависимости от предварительной подготовки или принимает (считывает) информацию из емкостной запоминающей ячейки, устанавливаясь при этом в состояние 0 или 1, или наоборот, в режиме записи соответствующим образом заряжает ячейку, будучи предварительно установленным в 0 или 1.

Читать еще:  Язык ассемблера уроки программирования

В режиме чтения триггер усилителя-регенератора в начале специальным управляющим сигналом устанавливается в неустойчивое равновесное состояние, из которого при подключении к нему запоминающей емкости он переключается в 0 или I. При этом в начале он потребляет часть заряда, а затем при установке в устойчивое состояние, возвращает его ячейке, осуществляя таким образом регенерацию ее состояния. В режиме хранения информации необходимо периодически производить регенерацию для компенсации естественных утечек заряда. Максимальный период цикла регенерации для каждой из ячеек обычно составляет 1-2 мс.

Дата добавления: 2016-05-25 ; просмотров: 732 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство

Перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства наиболее часто применяются в системах, выпускаемых Б единственном экземпляре, или в тех случаях, когда необходимо усовершенствовать систему. Стоимость 1 бита в таких устройствах выше ( рис. 4.21), чем у программируемых постоянных запоминающих устройств, но в то же время они позволяют проектировщику корректировать и совершенствовать программное обеспечение. После испытания программных средств они могут быть переписаны в программируемое постоянное запоминающее устройство. [2]

Перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство ( ППЗУ) используют для хранения данных, определяющих структурную схему и постоянные параметры настройки системы регулирования. Эти данные показывают, какие программы ПЗУ, в какой последовательности и с какой частотой следует выполнять в микро — ЭВМ для реализации требуемой структурной схемы и требуемого качества регулирования. Система регулирования должна быть такой, чтобы оператор мог изменять параметры настройки. С этой целью при начальном пуске регулятора эти параметры ППЗУ переписываются в оперативное запоминающее устройство ОЗУ. [4]

Перепрограммируемыми постоянными запоминающими устройствами называются запоминающие устройства, в которых информация может стираться, вновь заноситься в ячейки памяти и сохраняться при отключении питания. Стирание и запись информации в ППЗУ могут осуществляться электрическим и неэлектрическим путем в зависимости от используемого элемента памяти. [6]

Микросхемы представляют собой перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство емкостью 64 кбит ( 4096×16) у К573РФЗ, К573РФЗА, К573РФЗБ; емкостью 32 кбит ( 2048×16) у К573РФ31, К573РФ31А, К573РФ31Б, К573РФ32, К573РФ32А, К573РФ32Б; емкостью 16 кбит ( 1024×16) у К573РФЗЗ, К573РФ34, с ультрафиолетовым стиранием и электрической записью информации. В состав ИС входят входные усилители; адресные регистры, блок формирования сигнала синхронизации; блок формирования сигнала выборки микросхемы; дешифраторы; блок управления выходными сигналами, матрицы ППЗУ, разрядные формирователи, усилители входных и выходных сигналов и выходной регистр. Предназначены для построения блоков памяти микро — ЭВМ. Входы и выходы в ИС совмещены, поэтому передача данных осуществляется в мультиплексном режиме. Три старших разряда используются для программирования кода микросхем, что обеспечивает выборку одной из 8 микросхем на общую магистраль без дополнительного дешифратора. [7]

Микросхемы представляют собой перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство емкостью 16 кбит ( 2к 8) с ультрафиолетовым стиранием информации, с длительным хранением информации при включенном и отключенном питании, с двумя независимо программируемыми на ввод или вывод 8-разрядными портами ввода-вывода данных и регистром адреса. Уровни входных и выходных сигналов соответствуют уровням ТТЛ. [8]

Микросхема К573РФЗ — перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство с ультрафиолетовым стиранием и электрической записью информации емкостью 65 536 бит, с организацией 4096X16 разрядов. [10]

Кбайт; объем перепрограммируемого постоянного запоминающего устройства 32 Кбайт; 15 уровней векторного прерывания; 144 линии ввода-вывода параллельного интерфейса; 8 линий ввода-вывода последовательного интерфейса; 16-разрядных счетчиков реального времени 6; 32 аналоговых входных сигнала; разрядность АЦП равна 10; диапазон изменения входных напряжений 5 — — 5 В; 2 цифро-аналоговых преобразователя. [11]

Микросхемы представляют собой 7-разрядный десятичный счетчик с электрически перепрограммируемым постоянным запоминающим устройством с возможностью многократного перепрограммирования, с сохранением информации после отключения питания, с преобразователем двоичного кода в код для се-мисегментных индикаторов ( для управления вакуумно-люминис-центными или светодиодными индикаторами через дополнительные усилители) дешифратором на выходе для фазоимпуль-сной системы отображения информации. [12]

Читать еще:  Как запустить нетбук в безопасном режиме

Программатор ППЗУ 815 предназначен для занесения информации в электрически программируемые и перепрограммируемые постоянные запоминающие устройства типов ТТЛ , ЭСЛ, МОП. Программатор используется при разработке и эксплуатации радиоизмерительных приборов и средств вычислительной техники с микропроцессорным управлением для записи алгоритма управления, автокалибровки и самоконтроля. Универсальность прибора достигнута за счет применения сменных блоков сопряжения, каждый из которых формирует амплитудно-временную диаграмму, необходимую для программирования конкретного типа ППЗУ. [14]

Программаторы. Термины и жаргон

Программатор

Программатор — аппаратно-программное устройство, предназначенное для записи/считывания информации в постоянное запоминающее устройство (однократно записываемое, флеш-память, ПЗУ, внутреннюю память микроконтроллеров и ПЛК).

Программатор — это устройство, которое заносит информацию, необходимую для работы, в программируемые энергонезависимые цифровые микросхемы, такие, как PROM (ПЗУ), EPROM (ППЗУ), EEPROM (ЭСППЗУ), Flash, PAL, GAL, FPGA и микроконтроллеры. Процесс записи часто называется «программирование», «загрузка», «прошивка», «прожиг».

Прошить ПЗУ, прошивка ПЗУ

«Прошить ПЗУ» — записать информацию в ПЗУ.

Когда-то, когда компьютеры были большими, с середины 1950-х и до середины 1970-х годов, в компьютерах использовалась память на магнитных сердечниках. Такая память использовалась и как ОЗУ, и как ПЗУ. При изготовлении ПЗУ провод либо проходил через кольцо, либо его обходил. Провод пропускали через ферритовое кольцо с помощью специальной иглы. То есть «прошивали» матрицу памяти в прямом смысле. Поэтому за этим процессом вполне закономерно закрепилось определение «прошить ПЗУ». Для того чтобы правильно «прошить», создавали технологический документ «карта прошивки» в котором было указано через какие кольца пропускать провод, а через какие нет. Память на ферритовых сердечниках ушла в прошлое, однако, термин «прошить» и «прошивка» применительно к процессу записи в ПЗУ используется до сих пор. Причем слово «прошивка» используется как глагол применительно к процессу занесения информации в ПЗУ, так и как существительное применительно к самой заносимой информации или файлу.

В отличие от полупроводников магнитные сердечники не боятся радиации и электромагнитного излучения, и, поэтому, память на магнитных сердечниках некоторое время продолжали использовать в военных и космических системах. Достоверно известно, что ее использовали в бортовых компьютерах Шаттлов до 1991 года. Возможно, такая память и до сих пор используется в некоторых старых системах. В настоящее время уже разработана полупроводниковая память устойчивая к спецвоздействию, и эпоха магнитных сердечников ушла, но термин «прошивка» остался.

Прожиг ПЗУ

«Прожиг ПЗУ» — занесение информации.

На смену памяти на ферритовых сердечниках пришла полупроводниковая память ОЗУ, а в качестве ПЗУ стали использоваться микросхемы с матрицами из металлических, чаще нихромовых, перемычек внутри. Для занесения информации в такие микросхемы лишние перемычки нужно пережечь импульсом тока. В дальнейшем стали использоваться перемычки не только из металла, но и выполненные из полупроводников, в виде p-n перехода или поликремния, но принцип физического разрушения перемычки или пробоя перехода путем
воздействия импульса тока сохранился. В военных и аэрокосмических системах такие ПЗУ используются до сих пор. Все программаторы ChipStar для микросхем специального назначения именно «прожигают» такие ПЗУ.

Запись, загрузка ПЗУ

«Запись, загрузка ПЗУ» — занесение информации в ПЗУ.

В бытовых и промышленных применениях, где требования по устойчивости к воздействию внешних факторов ниже, а требования к стоимости и объему памяти выше, микросхемы с пережигаемыми перемычками были вытеснены микросхемами электрически программируемых EPROM и электрически перепрограммируемых EEPROM ПЗУ, а, в последнее время, и микросхемами на основе FLASH. С изменением технологии изменилась и терминология: чаще стали говорить о «записи» ПЗУ, или «загрузке», причем термин «загрузка» чаще употребляется в отношении внутреннего ПЗУ микроконтроллеров, а «запись» — чаще в отношении автономных микросхем памяти.

Программирование ПЗУ или микроконтроллера

«Программирование ПЗУ или микроконтроллера» — занесение информации в ПЗУ или микроконтроллер.

Термин «программирование» также очень часто применяется к процессу записи в ПЗУ. И, если в отношении ПЗУ он воспринимается всегда однозначно, то в отношении микроконтроллеров возникает двусмысленность: «Запрограммировать микроконтроллер» может означать как запись в ПЗУ микроконтроллера уже готового кода программы (образа) с помощью аппаратного устройства (программатора, загрузочного кабеля), так и процесс разработки самой программы.

Читать еще:  Семантика в программировании

P.S. Постскриптум

Вы скажете, что во всей этой терминологии так легко запутаться, и будете абсолютно правы. Но в англоязычной среде все ничуть не лучше! Мало того, что все те же «прожиги»burn»), «загрузки» («download»), «запись» («write»), так еще и термины «программист» — человек, который разрабатывает программу и «программатор» — прибор, который записывает эту программу в микросхему, обозначаются одним словом: «programmer».

Постоянные запоминающие устройства

Постоянные запоминающие устройства

Постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) предназначены для постоянного, энергонезависимого хранения информации.

По способу записи ПЗУ классифицируют [1] следующим образом:

  1. однократно программируемые маской на предприятии-изготовителе;
  2. однократно программируемые пользователем с помощью специальных устройств, называемых программаторами — ППЗУ ;
  3. перепрограммируемые, или репрограммируемые ПЗУРПЗУ.

Масочные ПЗУ

Программирование масочных ПЗУ происходит в процессе изготовления БИС. Обычно на кристалле полупроводника вначале создаются все запоминающие элементы (ЗЭ), а затем на заключительных технологических операциях с помощью фотошаблона слоя коммутации реализуются связи между линиями адреса, данных и собственно запоминающим элементом. Этот шаблон (маска) выполняется в соответствии с пожеланиями заказчика по картам заказа. Перечень возможных вариантов карт заказов приводится в технических условиях на ИМС ПЗУ. Такие ПЗУ изготавливаются на основе матриц диодов, биполярных или МОП-транзисторов.

Масочные ПЗУ на основе диодной матрицы

Схема такого ПЗУ представлена на рис. 12.1. Здесь горизонтальные линии – адресные, а вертикальные – это линии данных, с них в данном случае снимаются 8-разрядные двоичные числа. В данной схеме ЗЭ – это условное пересечение линии адреса и линии данных. Выбор всей строки ЗЭ производится при подаче логического нуля на линию адреса ЛА i c соответствующего выхода дешифратора. В выбранный ЗЭ записывается логический 0 при наличии диода на пересечении линии D i и ЛА i, т.к. в этом случае замыкается цепь: + 5 В, диод, земля на адресной линии. Так, в данном ПЗУ при подаче адреса 112 активный нулевой сигнал появляется на адресной линии ЛА 3, на ней будет уровень логического 0, на шине данных D 7 D 0 появится информация 011000112.

Масочные ПЗУ на основе матрицы МОП-транзисторов

Пример схемы данного ПЗУ представлен на рис. 12.2. Запись информации осуществляется подключением или неподключением МОП-транзистора в соответствующих точках БИС. При выборе определенного адреса на соответствующей адресной линии ЛА i появляется активный сигнал логической 1, т.е. потенциал, близкий к потенциалу источника питания + 5 В. Данная логическая 1 подается на затворы всех транзисторов строки и открывает их. Если сток транзистора металлизирован, на соответствующей линии данных D i появляется потенциал порядка 0,2 0,3 В, т.е. уровень логического 0. Если же сток транзистора не металлизирован, указанная цепь не реализована, на сопротивлении Ri не будет падения напряжения, т.е. в точке D i будет потенциал +5 В, т.е. уровень логической 1. Например, если в показанном на рис. 12.2 ПЗУ на адрес подать код 012, на линии адреса ЛА 1 будет активный уровень 1, а на шине данных D 3 D 0 будет код 00102.

Масочные ПЗУ на основе матрицы биполярных транзисторов

Пример схемы данного ПЗУ представлен на рис. 12.3. Запись информации осуществляется также металлизацией или неметаллизацей участка между базой и адресной линией. Для выбора строки ЗЭ на линию адреса ЛА i подается логическая 1. При металлизации она подается на базу транзистора, он открывается вследствие разницы потенциалов между эмиттером (земля) и базой (примерно + 5 В). При этом замыкается цепь: + 5 В; сопротивление R i; открытый транзистор, земля на эмиттере транзистора. В точке D i при этом будет потенциал, соответствующий падению напряжения на открытом транзисторе – порядка 0,4 В, т.е. логический 0. Таким образом, в ЗЭ записан ноль. Если участок между линией адреса и базой транзистора не металлизован, указанная электрическая цепь не реализована, падения напряжения на сопротивлении R i нет, поэтому на соответствующей линии данных D i будет потенциал +5 В, т.е. логическая 1. При подаче, например, адреса 002 в приведенном на рис. 12.3 ПЗУ на ШД появится код 102.

Примеры масочных ПЗУ приведены на рис. 12.4, а в табл. 12.1 – их параметры [1].

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector