只讀存儲(chǔ)器（ROM）

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(hù)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(chēng)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(mén)。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1。用戶(hù)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(guò)程稱(chēng)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(xiě)。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(hù)要求寫(xiě)入信息，從而長(zhǎng)期使用。當(dāng)不需要原有信息時(shí)，也可以擦除后重寫(xiě)。若要擦去所寫(xiě)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(hù)重新編寫(xiě)。二、E2PROME2PROM是近年來(lái)被廣泛重視的一種只讀存儲(chǔ)器，它稱(chēng)為電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器，又可寫(xiě)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(xiě)，并能在斷電的狀況下保存數(shù)據(jù)而不需愛(ài)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(xiě)入過(guò)程中自動(dòng)擦除，使用特別便利。EPROM可擦寫(xiě)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)存單元制成的存儲(chǔ)器克服了這一缺點(diǎn)，它稱(chēng)為電可改寫(xiě)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(guò)程：先擦除，再編程！(1)擦除就是給浮柵充電 ，相當(dāng)于寫(xiě)“1”(2)寫(xiě)入就是將需要寫(xiě)“0”的單元的柵極放電寫(xiě)1 (擦除/充電): Wi和Gc加20V、10ms的正脈沖，Bj接0，電子通過(guò)隧道區(qū)從漏極進(jìn)入浮置柵極Gf 。寫(xiě)0(寫(xiě)入/放電):Gc接0，Wi和Bj加20V 10ms的正脈沖, 電子通過(guò)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(chēng)為快擦快寫(xiě)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(lái)形容擦除速度快。Flash工作原理類(lèi)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(chēng)的，使浮柵上的電子進(jìn)行分級(jí)雙集中，電子集中的速度遠(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(xiě)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(méi)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(lèi)似，是利用隧道效應(yīng)來(lái)完成的。在擦除狀態(tài)下，掌握柵G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(chēng)為E2PROM.U盤(pán)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(mǎn)意在擦除和寫(xiě)入時(shí)對(duì)高電壓的要求。雖然，ROM可讀也可寫(xiě)，但寫(xiě)入速度慢，另外寫(xiě)入或擦除操作是有損操作，SiO2絕緣層很薄，隨著寫(xiě)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(xiě)ROM的編程次數(shù)都是有限的，典型次數(shù)為100萬(wàn)次。第 3 頁(yè) 共 3 頁(yè)