SERWIS ELEKTRONIKI

Rodzaje pamiêci stosowanych w sprzêcie elektronicznym
Rys.2. Schemat blokowy pojedynczej komórki pamiêci
EPROM
zmienia siê. Na³adowana p³ywaj¹ca bramka, powoduje, ¿e
warstwa krzemu pomiêdzy Ÿród³em i drenem przewodzi tworz¹c
po³¹czenie pomiêdzy mas¹ a wyjœciem komórki pamiêci.
Odczyt zawartoœci takiej komórki daje w wyniku 0. Odczyt
komórki nie zaprogramowanej daje w wyniku 1, poniewa¿ brak
³adunku w p³ywaj¹cej bramce komórki pamiêci powoduje, ¿e
nie ma po³¹czenia wyjœcia komórki z mas¹.
£adunek z p³ywaj¹cej bramki nie mo¿e byæ usuniêty elektrycznie,
natomiast fotony promieniowania UV powoduj¹, ¿e
dielektryk otaczaj¹cy bramkê zaczyna przewodziæ powoduj¹c
usuniêcie ³adunku z bramki.
Pamiêci EPROM produkowane s¹ z okienkiem pozwalaj¹cym
na wystawienie struktury pamiêci na promieniowanie UV.
Pamiêci produkowane we wczesnych latach 80. nie by³y wyposa¿ane
w takie okienka i by³y to pamiêci programowane jednokrotnie
OTP (One Time Programmable).
Pamiêci EPROM oznaczane s¹ symbolem 27xxx, gdzie xxx
oznacza pojemnoœæ pamiêci w kB. Pamiêci typu 27256, 27512
s¹ bardzo popularne. Inne takie jak: 2708, 2716, 2732, 2764,
27128 s¹ pamiêciami starszego typu. Coraz powszechniej u¿ywane
s¹ pamiêci 27010, (1MB), 27020 (2MB) i 27040 (4MB).
S³owo zapisywane w pamiêci EPROM serii 27xxx ma zwykle
d³ugoœæ 8 bitów, d³u¿sze s³owa 16 i 32-bitowe s¹ spotykane
rzadziej.
Starsze pamiêci typu 2716, 2732 produkowane w technologii
NMOS wymagaj¹ napiêcia programuj¹cego 21V, maj¹ wiêkszy
pobór mocy i czas dostêpu 200 ÷ 450ns. Nowsze pamiêci
wykonywane w technologii CMOS oznaczane jako 27Cxxx
wymagaj¹ napiêcia programuj¹cego na poziomie 12V, pobór
mocy przez te pamiêci jest znacznie ni¿szy, a czas dostêpu wynosi
oko³o 45ns (zale¿y od pojemnoœci pamiêci i producenta).
Pamiêci EPROM s¹ bardzo ³atwe w aplikowaniu poniewa¿
wykorzystuj¹ klasyczny interfejs asynchroniczny. W wiêkszoœci
aplikacji pamiêæ EPROM jest traktowana jako pamiêæ ROM
– jest tylko odczytywana, zapis do pamiêci nie jest stosowany.
Wyprowadzenia Vpp i PGM s³u¿¹ odpowiednio jako wejœcie
napiêcia programuj¹cego i wejœcie w³¹czaj¹ce programowanie.
Wyprowadzenia te mog¹ byæ ustawione w aplikacji jako
nieaktywne i nie bêd¹ wówczas wykorzystywane.
Schemat blokowy pamiêci EPROM typu 27C64 przedstawiono
na rysunku 3.
OE
CE
Adres
A[12:0]
Wyjœcie
komórki
-bit
Bramka steruj¹ca
Dielektryk
Bramka p³ywaj¹ca
Dielektryk
Dren Pod³o¿e krzemowe
Tablica EPROM
65 536 bitów
Napiêcie programuj¹ce
Zród³o ´
Uk³ad
wyjœciowy
Dane
D[7:0]
Rys.3. Schemat blokowy pamiêci EPROM typu 27C64
30 SERWIS ELEKTRONIKI 11/2007
Wyprowadzenia, które s¹ wykorzystywane w aplikacjach
pamiêci EPROM to:
• CE - Chip Enable – gdy na wyprowadzenie podany jest
stan wysoki, pamiêæ jest w stanie ma³ego poboru energii;
jest nieaktywna,
• OE - Output Enable – gdy na wyprowadzenie jest podany
stan wysoki, szyna danych pamiêci jest utrzymywana w
stanie wysokiej impedancji,
• wyprowadzenia szyny adresowej A[xx:0],
• wyprowadzenia szyny danych D[xx:0].
W czasie, gdy na wyprowadzenia CE i OE jest podany jednoczeœnie
stan niski, na wyjœciach D[xx:0] pojawia siê zawartoœæ
s³owa pamiêci o adresie ustawionym przez szynê adresow¹
A[xx:0]. Zale¿noœci czasowe w czasie odczytu z pamiêci
przedstawiono na rysunku 4.
CE
OE
A[12:0]
D[7:0]
A1 A2
D1 D2
t OE t ACC t OEZ
Rys.4. Zale¿noœci czasowe przy odczycie danych z
pamiêci EPROM
Gdy wyprowadzenie OE przechodzi w stan niski, dane spod
odpowiedniego adresu po czasie t OE pojawiaj¹ siê na wyjœciach
D[7:0] pamiêci i pozostaj¹ na wyjœciach przez czas t ACC.
Gdy wyprowadzenie OE staje siê nieaktywne – stan wysoki,
szyna danych przechodzi w stan wysokiej impedancji po
czasie t OEZ.
Wiêkszoœæ mikroprocesorów 8-bitowych jest wyposa¿ona
w szynê, która dzia³a w trybie asynchronicznymi, co pozwala
na bezpoœrednie sterowanie pamiêci¹ EPROM.
Mikroprocesory 32-bitowe mog¹ inicjowaæ siê w trybie
asynchronicznym z zewnêtrznej pamiêci EPROM i nastêpnie
konfigurowaæ siê do pracy w innych trybach.
Pamiêci FLASH
Pamiêci FLASH s¹ nastêpc¹ nieulotnych pamiêci EPROM.
W latach 90. pamiêci te przejê³y prawie ca³y rynek pamiêci
EPROM i ten stan trwa do dziœ.
Pamiêæ FLASH jest rozbudowan¹ pamiêci¹ EPROM, która
mo¿e byæ kasowana i zapisywana elektrycznie bez koniecznoœci
stosowania promieniowania UV. Pamiêci FLASH nie wymagaj¹
stosowania drogich obudów z okienkiem. Ich koszt produkcji
jest niewiele wy¿szy ni¿ koszt produkcji pamiêci EPROM.
Pamiêci te wykorzystywane s¹ praktycznie we wszystkich
wspó³czesnych urz¹dzeniach: telefonach komórkowych, urz¹dzeniach
przenoœnych, komputerach stacjonarnych, itp.
Podobnie jak pamiêci EPROM, pierwsze wersje pamiêci
FLASH wymaga³y oddzielnego napiêcia programuj¹cego.
Wkrótce jednak zaczêto produkowaæ pamiêci wymagaj¹ce tylko
jednego napiêcia zasilaj¹cego.
Struktura pamiêci FLASH jest bardzo podobna do struktury
pamiêci EPROM. Podstawowe ró¿nice to: bardzo cienka
warstwa dielektryka izoluj¹cego bramkê p³ywaj¹c¹ od pod³o-