Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Александров Е.К. -> "Микропроцессорные системы" -> 437

Микропроцессорные системы - Александров Е.К.

Александров Е.К., Грушвицкий Р.И., Купрянов М.С., Мартынов О.Е. Микропроцессорные системы — Спб.: Политехника, 2002. — 935 c.
ISBN 5-7325-0516-4
Скачать (прямая ссылка): mikroprocessorniesistemi2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 431 432 433 434 435 436 < 437 > 438 439 440 441 442 443 .. 528 >> Следующая

состоянии (до программирования) имеют чрезвычайно большие сопротивления
(токи утечки порядка фемтоампер). Программирующий импульс напряжения
пробивает трехслойный диэлектрик с чередованием слоев "оксид - нитрид -
оксид" и создает проводящий поли-кремниевый канал между поликремниевым
электродом и диффузионной областью л+, причем в зависимости от тока через
перемычку в режиме ее программирования можно
а) б)
Рис. 7.2. Схематическое представление программируемой перемычки типа
"antifuse": до программирования (а) и после него (б)
based).
7.1.3. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТИПЫ СОВРЕМЕННЫХ ПРОГРАММИРУЕМЫХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Поликремний
ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИКА И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ В МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ
получить проводящий участок с сопротивлениями от 100 Ом и выше при очень
малой паразитной емкости.
Элементы EEPROM и Flash реализуются на ЛИЗМОП-транзисторах (название
транзистора отражает процесс лавинной инжекции заряда в плавающий
затвор). На рис. 7.3 показан ЛИЗМОП-транзистор с двумя затворами -
плавающим и обычным.
Плавающий затвор не имеет внешнего вывода и как бы погружен в диэлектрик
(оксид, т. е. двуокись кремния). В этом затворе может создаваться или
ликвидироваться заряд электронов. При подаче на обычный затвор
повышенного значения программирующего напряжения через тонкий слой оксида
электроны туннелируют в плавающий затвор, в котором создается заряд
отрицательного знака. После снятия программирующего напряжения и возврата
напряжения на затворе к уровню рабочих напряжений электроны оказываются в
ловушке, где могут сохраняться в течение десятков лет. При этом
транзистор будет заперт, так как отрицательный заряд плавающего затвора
создает электрическое поле, противодействующее полю положительно
заряженного затвора. При отсутствии заряда в плавающем затворе рабочее
положительное напряжение на внешнем затворе обеспечивает отпирание
транзистора (создает между стоком и истоком проводящий канал). На рис.
7.3,а показан режим программирования ЛИЗМОП-транзистора, а на рис. 7.3,6
- режим стирания заряда. Стрелками показаны пути туннелирования
электронов через тонкий слой оксида.
Память конфигурации типа EEPROM на основе ЛИЗМОП для обновления
содержимого не требует извлечения микросхемы из устройства и допускает
большое число циклов стирания данных (от десятков тысяч до миллиона).
Стирание старой информации и запись новой занимают время порядка
миллисекунд.
Программирование заряда в плавающем затворе используется и в технике
EPROM, причем в этом случае возможно применение ЛИЗМОП-транзисторов с
одним плавающим затвором при стирании заряда путем облучения кристалла
ультрафиолетовыми лучами через специальное окошко в корпусе микросхемы.
Стирание информации в памяти конфигурации типа EPROM является длительным
процессом, занимающим десятки минут, и производится на специальном
программаторе. Число циклов стирания существенно ограничено (сотни,
тысячи). В последнее время схемотехника EEPROM быстро совершенствуется и
все больше вытесняет схемотехнику EPROM, широко распространенную в
предыдущих программируемых схемах.
Вариантом схемотехники EEPROM является так называемая Flash-память.
Принцип работы элементов этой памяти не отличается от принципа работы
описанных ЛИЗМОП-
а) Upp (+20В) б)
Рис. 7.3. Схематическое представление ЛИЗМОП-транзистора с двойным
затвором
772
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ
Рис. 7.4. Ключевой транзистор, управляемый триггером памяти конфигурации
транзисторов, но новый технологический уровень их реализации и полученные
вследствие этого улучшенные технико-экономические характеристики, как и
блочное стирание данных, выделили Flash-память в отдельный класс, который
считается вершиной достижений в области памяти с электрическим стиранием
записи/чтения 0
данных, хранимых в виде зарядов плавающих затворов.
В схемах со статической памятью конфигурации роль программируемого
соединения играет транзисторный ключ. Такой ключ, управляемый триггером
памяти конфигурации, показан на рис. 7.4. Ключевой транзистор Т2 замыкает
или размыкает участок ab в зависимости от состояния триггера,
подключенного к затвору транзистора .При программировании сигналом с
линии выборки включается транзистор Т1 и с линии записи/чтения подается
сигнал установки или сброса триггера. В рабочем режиме транзистор Т1
заперт, а триггер сохраняет заданное ему состояние. Соответственно
характеру памяти конфигурации (статическая триггерная) схемы такого типа
называют SRAM-based.
Загрузка тех или иных данных в память конфигурации программирует
микросхему. Процесс программирования может производиться неограниченное
число раз и с высокой скоростью. При выключении питания конфигурация
разрушается, поэтому после каждого включения питания требуется новая
загрузка данных в память конфигурации. Такая загрузка может производиться
из какой-либо энергонезависимой памяти за время порядка миллисекунд (в
зависимости от объема файла конфигурации за единицы, десятки, сотни
Предыдущая << 1 .. 431 432 433 434 435 436 < 437 > 438 439 440 441 442 443 .. 528 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed