Отечественные микросхемы пзу – Биполярные программируемые ПЗУ (номенклатура и аналоги отечественных микросхем) — МИКРОСХЕМЫ (номенклатура и аналоги отечественных микросхем) — СПРАВОЧНИК — Каталог файлов

Советские микросхемы для построения запоминающих устройств — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 марта 2017;
проверки требуют 9 правок.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 21 марта 2017;
проверки требуют 9 правок.

Микросхемы ОЗУ 565РУ6 и К565РУ3

Для построения памяти компьютера, как оперативной памяти, так и постоянной, широко применяют полупроводниковые запоминающие устройства. Зачастую эти устройства строятся на микросхемах. В зависимости от конструкторских требований к создаваемому компьютеру, производится выбор типа, вида и конкретной сер

ru.wikipedia.org

Справочник по микросхемам памяти

Справочник по микросхемам памяти
составлен по паспортам заводов изготовителей. Он включает в себя:

    таблицу параметров микросхем динамических
ОЗУ

    таблицу параметров микросхем статических
ОЗУ МОП типа

    таблицу параметров микросхем биполярных
статических ОЗУ

    таблицу параметров микросхем программируемых
ПЗУ

    таблицу параметров микросхем репрограммируемых
ПЗУ с УФ-стиранием

    таблицу параметров микросхем электрически
перепрограммируемых ПЗУ

    таблицу параметров микросхем программируемой
логики (ПЛМ)

    таблицу параметров микросхем FIFO


       Расположение выводов

    микросхемы динамической памяти
(серия 565)
Микросхемы статической памяти

    132РУ1

    132РУ3

    132РУ4
    132РУ5

    132РУ6

    132РУ7
    132РУ8


    132РУ9
    132РУ10
    132РУ11
    132РУ12
    132РУ13

    132РУ14

    132РУ15

    132РУ16

    155РУ2

    155РУ5

    155РУ7

    185РУ5

    185РУ7

    531РУ8

    531РУ9

    537РУ2

    537РУ3

    537РУ4

    537РУ6
    537РУ7

    537РУ8

    537РУ9

    537РУ10

    537РУ11

    537РУ13

    537РУ14

    537РУ16

    537РУ17

    537РУ18

    537РУ19

    541РУ1

    541РУ2

    581РУ5
    584РУ5

    531РУ10 — FIFO

    555РУ12 — FIFO

Микросхемы программируемой памяти (однократные)

    155РЕ3

    530РТ1

    541РТ1

    541РТ2

    556РТ4

    556РТ5

    556РТ6

    556РТ7

    556РТ8

    556РТ9

    556РТ10

    556РТ11

    556РТ12

    556РТ13

    556РТ131

    556РТ14

    556РТ15

    556РТ16

    556РТ161

    556РТ17

    556РТ18

    556РТ181

    556РТ20

    556РТ23

Микросхемы программируемой памяти (репрограммируемые)

    558РР2

    558РР3

    558РР4

    573РР2

    573РФ2

    573РФ3

    573РФ4

    573РФ5

    573РФ6

    573РФ7

    573РФ71

    573РФ8

    1601РР1

    1601РР3

    1609РР1

    1609РР2

    1623РТ1

    1623РТ2

    1801РР1

Микросхемы ЭСЛ памяти (ЗУ и ППЗУ)

      500РУ145

      500РУ415, 1500РУ415

      500РУ422, 1500РУ422


      500РУ470, 1500РУ470


      500РУ474, 1500РУ474


      500РТ416, 1500РТ416

 

Микросхемы ПЛМ и PAL
        556РТ1,
556РТ2

      1556ХП4, 1556ХП6,
1556ХП8

      1556ХЛ8

www.qrz.ru

Отечественные микросхемы для построения запоминающих устройств

Для построения памяти компьютера, как оперативной памяти так и постоянной, широко применяют полупроводниковые запоминающие устройства. Зачастую эти устройства строятся на микросхемах. В зависимости от конструкторских требований с создаваемому компьютеру, производится выбор типа, вида и конкретной серии микросхем.

К565РУ3 — электронный компонент, микросхема динамического ОЗУ с произвольным доступом, имеющая ёмкость 16384 бит и организацию 16384х1.

Полупроводниковые БИС запоминающих устройств, применяемые в ЭВМ
Тип микросхемыТехнология изготовленияИнформационный объём, КбитОрганизация, слов × разрядовВремя выборки адреса, мсПотребляемая мощность, мВт
Статические ОЗУ
К550РУ145ЭСЛ0,0640,016 К × 110825
К531РУ11ПТТЛШ0,0640,016 К × 140550
К155РУ5ТТЛ0,2560,256 К × 190735
К176РУ2КМОП0,2560,256 К × 190019
К561РУ2А/БКМОП0,2560,256 К × 1970/16002,8/5
К132РУ2А/Бn-МОП11 К × 1950440
К132РУ3А/Бn-МОП11 К × 175/125660
К155РУ7ТТЛ11 К × 145840
К537РУ1А/Б/ВКМОП11 К × 11,3/2/40,5
КР565РУ2А/Бn-МОП11 К × 1450 /850385
КМ132РУ8А/Бn-МОП4 К1 К × 460/100900
К541РУ2АИ2Л4 К1 К × 4120/90525
КР537РУ3А/Б/ВКМОП4 К4 К × 1320110
К541РУ31…34И2Л8 К8 К × 1150565
КР537РУ8А/БКМОП16 К2 К × 8220/400160
КР132РУ6А/Бn-МОП16 К16 К × 175/120140/440
К541РУ3/АИ2Л16 К16 К × 1150/100565
Динамические ОЗУ
КР565РУ6Б/В/Г/Дn-МОП16 К16 К×1230…460150/140/130/120
К565РУ5Б/В/Г/Дn-МОП64 К64 К×1230…46021…32
К565РУ7В/Г/Дn-МОП256 К256 К×1340/410/500120…150
Масочные ПЗУ
К155РЕ21/22/23/24ТТЛ1 К256×470690
КР568РЕ2n-МОП64 К8 К×8400590
К569РЕ1ТТЛ64 К8 К×8350640
КР568РЕ3n-МОП64 К16 К×4800300
Однократно программируемые ПЗУ
КР556РТ1БТТЛШ8 К2К×460740
КР556РТ16ТТЛШ64 К8К×8851000
КР556РТ17ТТЛШ4 К0,512К×850890
КР556РТ18ТТЛШ16 К2К×860950
Репрограммируемые ПЗУ
К573РФ23/24n-МОП2К×4450200/580
К573РФ33/34n-МОП16 К1К×16200/580200/580
К573РФ2n-МОП16 К2К×8450200/580
К537РФ5n-МОП16 К2К×8450135/580
К573РФ31/32n-МОП32 К2К×16450450
К537РФ41/42n-МОП32 К4К×8500700
К573РФ43/44n-МОП32 К8К×4Н/ДН/Д
К573РФ3n-МОП64 К4К×16450210/450
К573РФ4n-МОП64 К8К×8500200/700
К573РФ6n-МОП64 К8К×8500265/870
ИМСТип корпусаПримечание
Серия К132 n-МОП статические ОЗУ; +5 В
К132РУ3А4112.16-2Статическое ОЗУ 1К×1; 60 нс
К132РУ3Б4112.16-2Статическое ОЗУ 1К×1; 110 нс
Серия КМ132 n-МОП статические ОЗУ; +5 В
КМ132РУ3А201.16-8Статическое ОЗУ 1К×1; 60 нс
КМ132РУ3Б201.16-8Статическое ОЗУ 1К×1; 110 нс
КМ132РУ5А2104.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 60 нс
КМ132РУ5В2104.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 55 нс
КМ132РУ8А2104.18-1Статическое ОЗУ 1К×4; 60 нс
КМ132РУ8Б2104.18-1Статическое ОЗУ 1К×4; 100 нс
КМ132РУ9А2104.18-1Статическое ОЗУ 1К×4; 50 нс
КМ132РУ9Б2104.18-1Статическое ОЗУ 1К×4; 90 нс
Серия КР132 n-МОП статические ОЗУ; +5 В
КР132РУ3А2103.16-6Статическое ОЗУ 1К×1; 60 нс
КР132РУ3Б2103.16-6Статическое ОЗУ 1К×1; 110 нс
КР132РУ4А2103.16-6Статическое ОЗУ 1К×1; 33нс
КР132РУ4Б2103.16-6Статическое ОЗУ 1К×1; 50 нс
КР132РУ6А2140Ю.20-3Статическое ОЗУ 16К×1; 45 нс; 410 мВт
КР132РУ6Б2140Ю.20-3Статическое ОЗУ 16К×1; 70 нс; 410 мВт
КР132РУ72140Ю.20-3Статическое ОЗУ 2К×8; 250 нс
Серия КМ185 ТТЛ ОЗУ; +5 В
КМ185РУ72108.22-1ОЗУ 256×4; 75 нс; 495 мВт
КМ185РУ7А2108.22-1ОЗУ 256×4; 45 нс; 450 мВт
КМ185РУ82108.22-1ОЗУ 256×8; 45 нс; 925 мВт
КМ185РУ102108.22-1ОЗУ 16К×1; 50 нс; 750 мВт
Серия КР185 ТТЛ ОЗУ; +5В
КР185РУ7210А.22-3ОЗУ 256×4; 75 нс; 495 мВт
КР185РУ7А210А.22-3ОЗУ 256×4; 45 нс; 450 мВт
Серия КР188 КМОП статические ОЗУ
КР188РУ2А238.16-1Статическое ОЗУ 256×1; 500 нс
Серия К537 КМОП статические ОЗУ; +5 В
К537РУ3А4116.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 250 нс
К537РУ3Б4116.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 160 нс
К537РУ4А4116.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 200 нс; 40мкВт (в режиме хранения информации)
К537РУ4Б4116.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 300 нс; 80мкВт (в режиме хранения информации)
К537РУ4В4116.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 500 нс; 80мкВт (в режиме хранения информации)
К537РУ13427.18-2.02Статическое ОЗУ 1К×4; 150 нс; 60мкВт (в режиме хранения информации)
Серия КМ537 КМОП статические ОЗУ; +5 В
КМ537РУ1201.16-15Статическое ОЗУ 1К×1; 300 нс
Серия КР537 КМОП статические ОЗУ; +5 В
КР537РУ1238.16-1Статическое ОЗУ 1К×1; 300 нс
КР537РУ2А2107.18-4Статическое ОЗУ 4К×1; 300 нс
КР537РУ2Б2107.18-4Статическое ОЗУ 4К×1; 430 нс
КР537РУ3А2107.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 250 нс; 100 мВт; 5 мкВт (в режиме хранения информации)
КР537РУ3Б2107.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 160 нс; 100 мВт; 250 мкВт(в режиме хранения информации)
КР537РУ5А210А.22-3Статическое ОЗУ 1К×4; 300 нс
КР537РУ5Б210А.22-3Статическое ОЗУ 1К×4; 400 нс
КР537РУ8А239.24-2Статическое ОЗУ 2К×8; 220 нс
КР537РУ8Б239.24-2Статическое ОЗУ 2К×8; 400 нс
КР537РУ10А239.24-2Статическое ОЗУ 2К×8; 200 нс
КР537РУ11А239.24-2Статическое ОЗУ 256×16; 440 нс; 1,5 мВт (в режиме хранения информации)
КР537РУ11Б239.24-2Статическое ОЗУ 256×16; 440 нс; 2,4 мВт (в режиме хранения информации)
КР537РУ132107.18-1Статическое ОЗУ 1К×4; 160 нс
Серия К541 ТТЛШ-ИИЛ; +5 В
К541РТ1402.16-21ПЗУ 256×4; 80 нс; 400 мВт
К541РУ2427.18-2.03Статическое ОЗУ 1К×4; 120 нс
К541РУ2А427.18-2.03Статическое ОЗУ 1К×4; 90 нс; 525 мВт
Серия КР541 ТТЛШ-ИИЛ; +5 В
КР541РУ12107.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 100 нс; 490 мВт
КР541РУ1А2107.18-1Статическое ОЗУ 4К×1; 70 нс; 450 мВт
КР541РУ22107.18-1Статическое ОЗУ 1К×4; 120 нс; 550 мВт
Серия КЕ565 n-МОП-ОЗУ
КЕ565РУ1А2108.22-8Динамическое ОЗУ 4К×1; 400 нс; +5, -5, -12 В
КЕ565РУ1Б2108.22-8Динамическое ОЗУ 4К×1; 590 нс; +5, -5, -12 В
Серия КР565 n-МОП-ОЗУ
КР565РУ1А210А.22-3Динамическое ОЗУ 4К×1; 400 нс; +5, -5, -12В
КР565РУ1Б210А.22-3Динамическое ОЗУ 4К×1; 590 нс; +5, -5, -12В
КР565РУ5В2103.16-8Динамическое ОЗУ 64К×1; 150 нс; +5В; 195 мВт
КР565РУ5Г2103.16-8Динамическое ОЗУ 64К×1; 200 нс; +5В; 185 мВт
КР565РУ5Е2103.16-8Динамическое ОЗУ около 64К×1; 250 нс; +5В; 160 мВт
КР565РУ6Б2103.16-2Динамическое ОЗУ 64К×1; 120 нс; +5В; 140 мВт
КР565РУ6В2103.16-2Динамическое ОЗУ 64К×1; 150 нс; +5В; 120 мВт
КР565РУ6Г2103.16-2Динамическое ОЗУ 64К×1; 200 нс; +5В; 115 мВт
КР565РУ6Д2103.16-2Динамическое ОЗУ 64К×1; 250 нс; +5В; 110 мВт
Серия К1500 ЭСЛ с повышенным быстродействием; -4,5 В
К1500РУ0734114.24-3ОЗУ 64×4, 6 нс; 990 мВт
Серия КМ1603
КМ1603РУ1210А.22-1Статическое ОЗУ 256×4; 360 нс; 75 мкВт (в режиме хранения информации)
ИМСТип корпусаПримечание
Серия КР556 ТТЛШ-ППЗУ;
КР556РТ22121.28-1Матрица ПЛМ, 16 входных переменных, 48 конъюкций, 8 выходных переменных, ТС
КР556РТ4238.16-2ПЗУ 256×4; ОК; 70нс; 683мВт
КР556РТ4А238.16-2ПЗУ 256×4; ОК; 45нс; 683мВт
КР556РТ5239.24-2ПЗУ 512×8; ОК; 70нс; 1Вт
КР556РТ6239.24-2ПЗУ 2Kx8; ОК; 80нс; 1Вт
КР556РТ7239.24-2ПЗУ 2Kx8; ТС; 80нс; 1Вт
КР556РТ16239.24-2ПЗУ 8Kx8; ТС; 85нс; 950мВт
КР556РТ18239.24-2ПЗУ 2Kx8; ТС; 60нс; 900мВт
КР556РТ20239.24-2ПЗУ 1Kx8; ТС; 30нс; 960мВт
Серия КР558 ЭППЗУ; +5, -12В
КР558РР1405.24-7ЭППЗУ 256×8; 5мкс; 370мВт
КР558РР2А405.24-7ЭППЗУ 2Кx8; 350нс; 490мВт
КР558РР2Б405.24-7ЭППЗУ 2Кx8; 700нс; 490мВт
КР558РР42121.28-5ЭППЗУ 8Кx8; 400нс; 400мВт
КР558ХП1239.24-27-разрядный десятичный счетчик, ЭППЗУ, дешифратор двоичного кода
КР558ХП22103.16-624-разрядный сдвиговый регистр, ЭППЗУ 16×24; 310мВт
Серия КР568 МОП-ПЗУ; +5, +12, -5В
КР568РЕ12120.24-3ПЗУ статического типа 2Кx8; 700нс
КР568РЕ22121.28-5ПЗУ 8Кx8; 250нс; 420мВт
КР568РЕ32121.28-5ПЗУ 16Кx8; 550нс; 315мВт
Серия 582 ППЗУ
КР568РЕ22121.28-5ПЗУ 8Кx8; 250нс; 420мВт
КР568РЕ32121.28-5ПЗУ 16Кx8; 550нс; 315мВт
Серия 583 ППЗУ
К573РР22120.24-1.02ЭППЗУ 2Кx8; 350нс; +5В; 590мВт
К573РР212120.24-1.02ЭППЗУ 1Кx8; 350нс; +5В; 590мВт
К573РР222120.24-1.02ЭППЗУ 1Кx8; 350нс; +5В; 590мВт
К573РФ1210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 1Кx8; 450нс; 820мВт
К573РФ2210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 2Кx8; 450нс; 440мВт
К573РФ3210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx16; 400нс; +5В; 200мВт
К573РФ3А210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx16; 550нс; +5В; 446мВт
К573РФ3Б210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx16; 800нс; +5В; 446мВт
К573РФ4А2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx8; 300нс; +5В; 650мВт
К573РФ4Б2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx8; 450нс; +5В; 650мВт
К573РФ5210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 2Кx8; 450нс; +5В; 525мВт
К573РФ6А2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx8; 300нс; +5В; 790мВт
К573РФ6Б2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx8; 450нс; +5В; 790мВт
К573РФ72121.28-6ППЗУ с УФ-стиранием 32Кx8; 300нс; 600мВт
К573РФ11210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 512×8; 450нс; 820мВт
К573РФ12210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 512×8; 450нс; 820мВт
К573РФ13210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 1Кx8; 450нс; 820мВт
К573РФ14210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 1Кx8; 450нс; 820мВт
К573РФ21210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 1Кx8; 450нс; 440мВт
К573РФ22210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 1Кx8; 450нс; 440мВт
К573РФ23210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 2Кx8; 450нс; 440мВт
К573РФ24210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 2Кx8; 450нс; 440мВт
К573РФ31210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 2Кx16; 400нс; 400мВт
К573РФ32210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 2Кx16; 400нс; 400мВт
К573РФ33210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 2Кx16; 400нс; 400мВт
К573РФ34210Б.24-5ППЗУ с УФ-стиранием 1Кx16; 400нс; 400мВт
К573РФ41А2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 300нс; +5В; 650мВт
К573РФ41Б2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 450нс; +5В; 650мВт
К573РФ42А2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 300нс; +5В; 650мВт
К573РФ42Б2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 450нс; +5В; 650мВт
К573РФ43А2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 300нс; +5В; 650мВт
К573РФ43Б2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 450нс; +5В; 650мВт
К573РФ44А2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 300нс; +5В; 650мВт
К573РФ44Б2121.28-8ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 450нс; +5В; 650мВт
К573РФ61А2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 300нс; +5В; 790мВт
К573РФ61Б2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 450нс; +5В; 790мВт
К573РФ62А2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 300нс; +5В; 790мВт
К573РФ62Б2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 4Кx8; 450нс; +5В; 790мВт
К573РФ63А2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 300нс; +5В; 790мВт
К573РФ63Б2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 450нс; +5В; 790мВт
К573РФ64А2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 300нс; +5В; 790мВт
К573РФ64Б2121.28-6.04ППЗУ с УФ-стиранием 8Кx4; 450нс; +5В; 790мВт

dic.academic.ru

Микроэлектронные ПЗУ — Микросхемы и их применение (2-е изд.)

Материал из РадиоВики — энциклопедии радио и электроники

Микросхема ПЗУ включает матрицу-накопитель, регистр и де­шифратор адреса, усилители считывания. По способу записи инфор­мации ПЗУ подразделяются на масочные ПЗУ, программируемые ПЗУ (ППЗУ) и репрограммируемые ПЗУ (РПЗУ). Характеристики серийных микросхем ПЗУ приведены в табл. 5.6.

Масочные ПЗУ изготавливают в основном на биполярных или полевых транзисторах. Запись информации в ПЗУ осуществляется на одной из завершающих технологических операций изготовления микросхемы путем формирования схемы подключений транзисторов к шине строки (рис. 5.17).

Организация ПЗУ может быть как одноразрядной, так и мно­горазрядной. В частности, на рис. 5.17 показана структура ПЗУ с организацией тХп бит. Информация записывается однократно. При кодировании может быть принято следующее условие: 0 соот­ветствует наличие соединения базы транзистора с шиной строки, I — отсутствие такого соединения.

При выборке строки открываются транзисторы, соединенные с адресной шиной, и на соответствующих им разрядных шинах фиксируется 0. На остальных шинах будет уровень 1. Обычно пре­дусматривается вход ВМ для сигнала разрешения считывания.

Аналогично строятся масочные ПЗУ на МДП-транзисторах.

Рис. 5.17. ПЗУ на биполярных транзис­торах
Рис. 5.18. ППЗУ на многоэмиттерных транзис­торах

Программируемые ПЗУ в отличие от масочных ПЗУ позволяют записать, но тоже однократно, нужную информацию самому поль­зователю. Для этого с помощью специальной установки пережигают плавкие перемычки в точках соединения столбцов и строк. Один из вариантов ППЗУ на основе многоэмиттерных транзисторов показан на рис. 5.18. Один транзистор составляет строку. При выборке по адресной шине на базу транзистора поступает сигнал. Транзистор открывается, и на разрядных шинах формируются уровни напряже­ния, соответствующие схеме соединения с этими шинами эмиттеров данного транзистора: если эмиттер соединен с шиной, то в эту шину поступит ток от источника коллекторного напряжения, если пере­мычка разрушена, то тока в шине не будет. Выходными усилителя­ми это различие в состояниях разрядных шин преобразуется в код числа.

Репрограммируемые ПЗУ обычно строят на основе структур МНОП, т. е. металл-нитрид кремния-окисел кремния-полупроводник, или МДП с плавающим затвором. Структура МНОП представляет собой (рис. 5.19,с) МДП-транзистор с двухслойным диэлектриком под затвором. Нижний, примыкающий к полупроводнику слой дву­окиси кремния толщиной 3 — 4 им, «прозрачен» для электронов. Если к затвору относительно подложки приложить импульс напряжения положительной полярности, то под действием сильного электриче-сксгс поля между затвором и подложкой электроны приобретают достаточную энергию, чтобы пройти тонкий диэлектрический слой до границы раздела двух диэлектриков. Верхний слой нитрида кремния имеет значительную толщину, так что электроны преодо­леть его не могут.

Рис. 5.19. МНОП-транзистор (a) и его передаточная харак­теристика для двух состояний (б)

Накопленный на границе раздела двух диэлектрических слоев заряд электронов снижает пороговое напряжение и смещает пере­даточную характеристику транзистора влево (рис. 5.19,6). Так за­писывается 1. Логическому 0 соответствует состояние транзистора без заряда электронов в диэлектрике. Чтобы обеспечить это состоя­ние, на затвор подается импульс напряжения отрицательной поляр­ности. При этом электроны вытесняются в подложку. При отсутст­вии заряда электронов под затвором передаточная характеристика смещается в область высоких пороговых напряжений.

Для считывания записанной информации на затвор необходимо подать напряжение, значение которого лежит между двумя поро­говыми уровнями, соответствующими 0 и 1. Тогда при записанном 1 транзистор откроется, а при 0 — останется в закрытом состоянии.

Число циклов перепрограммирования составляет несколько ты­сяч. Перепрограммирование осуществляется значительными по ампли­туде импульсами напряжения (30 — 40 В), что обусловливает высо­кие требования к электрической прочности диэлектрических слоев и электронно-дырочных переходов.

Другое направление создания РПЗУ основано на использовании свойств МДП-структур с плавающим затвором (рис. 5.20,а, б). Особенность устройства такого элемента памяти заключается в том, что затвор формируется внутри диэлектрика и не имеет наружных выводов. Затвор отделен от подложки тонким, прозрачным для электронов слоем диэлектрика.

Для записи 1 между истоком или стоком и подложкой прикла­дывается обратное напряжение, достаточное для создания условий лавинного размножения электронов в электронно-дырочном перехо­де. Эти электроны, имея большую кинетическую энергию, попадают на затвор, накапливаются на нем и создают потенциал, достаточный для наведения канала. Если на затворе заряд отсутствует, канал не формируется. Это состояние транзистора соответствует 0.

Рис. 5.20. РПЗУ на МДП-приборе с плавающим затвором: а — МДП-прибор с плавающим затвором; б — условное обозначе­ние; в — матрица-накопитель РПЗУ

В состав матрицы-накопителя МДП-транзистор с плавающим затвором включают в паре с обычным МДП-транзистором (рис. 5.20,в). Очевидно, что при проводящем состоянии транзисто­ра Т2, когда записана 1, через тракзисторы ti и Т2 в выходную щину потечет ток считывания. Если же записан 0, транзистор Т2 закрыт и тока в выходной шине не будет.

Стирание информации в РПЗУ такого типа производится уль­трафиолетовым облучением кристалла микросхемы через окно в крышке корпуса. Количество циклов перепрограммирования око­ло 100.

Репрограммируемые ПЗУ способны сохранять заряд при отклю-ценном питании в течение 2 — 3 тыс. ч.

radiowiki.ru

Постоянно запоминающие устройства (ПЗУ) статического типа


 

Микросхемы ППЗУ

Микросхемы программируемых ПЗУ по принципу пост роения и функционирования аналогичны масочным ПЗУ, но имеют существенное отличие в том, что допускают программи рование на месте своего применения пользователем Операция программирования заключается в разрушении (пережигании) части плавких перемычек на поверхности кристалла импульсами тока, амплитудой 30 -.-50 мА Технические средства для выпол. VitninH этой операции достаточно просты и могут быть построены самим пользователем. Это обстоятельство в сочетании с низкой стоимостью и доступностью микросхем ППЗУ обусловило их широкое распространение в радиолюбительской практике

Выпускаемые отечественной промышленностью микросхемы ППЗУ (табл 4 2, рис 4 4) в большинстве своем изготовлены по ТТЛШ технологии, и среди них преобладающее положение $анимает серия К556 Функциональный состав серии включает микросхемы емкостью до 64К бит со словарной 4 и 8-разряд ной организацией с временем выборки 45 85 не и уровнем по требляемой мощности от 0,6 до 1 Вт

Небольшая часть микросхем ППЗУ выполнена по другим тех нологиям ИИЛ (К541), л-МДП (К565), ЭСЛ (К500, KJ500), КМДП (К1623) Микросхемы серии К1623 отличаются самым низким уровнем энергопотребления, но по быстродействию они существенно уступают микросхемам К556 серии.

Для микросхем ППЗУ всех серий, кроме К500, К1500, К565, характерны такие свойства, как единое напряжение питания 5 В, наличие входных и выходных ТТЛ уровней напряжения логиче­ского 0 (0,4 В) и логической 1 (2,4 В) и,, следовательно, полная совместимость микросхем, однотипные выходы: либо с тремя состояниями, либо с открытым коллектором Микросхемы с выхо-


дами ТТЛ-ОК требуют подключения к ним внешних резисторов и источника напряжения питания

Типичный вариант реализации микросхемы ППЗУ представ лен на рис. 4.5. Для конкретности рассмотрения взята структура микросхемы К556РТ4. Во всех основных элементах она повторяет структуру ПЗУМ (см. рис. 4.1), но имеет дополнительные устрой ства Fi—F4 для формирования тока программирования.’

Матрица до программирования, т. е. в исходном состоянии, содержит однородный массив проводящих перемычек, соеди­няющих строки и столбцы во всех точках, их пересечений Пере мычки устанавливают из нихрома (у микросхем серии К556 и др.), из поликристаллического кремния (К541), из силицида пла­тины (К1608) и других материалов. Перемычка в матрице вы­полняет роль ЭП. Наличие перемычки кодируют логической 1, если усилитель считывания, является повторителем, и логическим О, если усилитель считывания — инвертор, как на рис 4 4 Сле довательно, микросхема ППЗУ в исходном состоянии перед программированием в зависимости от характеристики выходно­го усилителя может иметь заполнение матрицы либо логическим О, либо логической 1. Информация о принадлежности микро­схем ППЗУ к той или другой группе по данному признаку при ведена в табл. 4.2 Если такой информации нет, ее необходимо получить с помощью начального контроля микросхемы: устанав­ливая р аз peinjajoni [«^значения управляющих сигналов (в схеме на рис 4 4 CS1 =CS2 = 0), следует перебрать адреса, контро­лируя при этом состояние выходов.

Программирование микросхемы, матрица которой в исходном состоянии заполнена 0, заключается в пережигании перемычек в тех ЭП, где должны храниться I] Если матрица в исходном со­стоянии заполнена 1, то пережигают «перемычки в ЭП, где долж­ны храниться 0.

Работа запрограммированной микросхемы ППЗУ в режиме считывания ничем не отличается от работы микросхемы ПЗУМ, рассмотренных в § 4.1 У некоторых микросхем, в частности КР556РТ5, КР556РТ17, имеется вывод для напряжения програм мирования UPR (рис 4.5, е) В режиме считывания этот вывод не задействуют

Разновидностью ППЗУ являются программируемые выжига нием плавких перемычек логические матрицы (ПЛМ), выполнен­ные по ТТЛШ-технологии, К.556РТ1 и К.556РТ2, имеющие иден­тичные характеристики и конструктивные параметры, но от личающиеся типом выхода: у первой из микросхем выход с откры тым коллектором, у второй—на три состояния (рис. 4.5, а) Названные микросхемы ПЛМ имеют 16 входов А]5’—А0 для пере менных над которыми ПЛМ выполняет запрограммированные операции вход CS с нулевым разрешающим уровнем, вход PR разрешения записи, т е программирования, и восемь выходов


Структура микросхемы (рис. 4.6) включает операционную часть из матрицы И, матрицы ИЛИ, входных и выходных- усилителей и программирующую часть из адресных формирователей FA1-, FA2 и дешифратора DC PR.

Основу ПЛМ (рис. 4.7) составляют «матрицы И и ИЛИ. Мат­рица И выполняет операции конъюнкции над 16 входными пе­ременными и их инверсными значениями, которые поступают на строчные щины матрицы. Требуемые логические произведения


формируют на шинах столбцов путем выжигания ненужных пере­мычек между строками и столбцами (на рис. 4.7 оставленные пе­ремычки указаны точками). Число столбцов 48, следовательно, на выходе матрицы И можно получить до 48 логических произве­дений, в каждое из которых может входить до 16 переменных и их инверсий. Матрица ИЛИ выполняет операцию дизъюнкции над логическими произведениями, сформированными матрицей И Число выходов этой матрицы 8, поэтому она способна сфор­мировать до восьми логических сумм, в каждую из которых мо­жет входить до 48 логических произведений. Таким образом, возможности ПЛМ характеризуются числом .точек коммутации, равным в данном примере 1920. Программирование матрицы ИЛИ выполняется так же, как и матрицы И, путем выжигания «ненужных» перемычек. На выходах матрицы ИЛИ размерены программируемые усилители, которые в зависимости от состоя­ния перемычки могут передавать значение выходной функции в прямой или инверсной форме представления.

Для программирования- служат встроенные в микросхему

узлы программирующей части, которые возбуждает разрешаю­

щий сигнал PR. Программирование осуществляют способом, ана­

логичным программированию ППЗУ, в три этапа: вначале,>про-

граммируют матрицу И, затем матрицу ИЛИ и выходные инвер­

торы [49]        V         /-.’•:¦’¦’.’

Широко применяют ПЛМ, программируемые по способу за­казного фотошаблона на заводе-изготовителе. Такие ПЛМ яв­ляются разновидностью масочных ПЗУ. Они включены, в частно­сти, в состав многих микропроцессорных комплектов в качестве ПЗУ микрокоманд. На основе ПЛМ можно строить самые раз­личные цифровые устройства как комбинационного, так и после-довательностного типов

Как отмечалось -ранее, микросхемы ППЗУ потребляют боль­шую мощность от источника питания. Поэтому представляется целесообразным использовать их свойство работать в режиме импульсного питания, когда питание на микросхему подают только при обращении к ней для считывания информации Осо­бенности применения Микросхем ППЗУ в этом режиме состоят в следующем- во-первых, на управляющие входы должны быть поданы уровни, разрешающие доступ к микросхеме- если не­обходим 0, то данный вывод соединяют с общим выводом, если 1, то с шиной U« через резистор с сопротивлением 1 кОм, в этом случае функции сигнала выбора микросхемы выполняет икс пульс напряжения питания Ucc. во-вторых, для обеспечения ре­жима импульсного питания применяют транзисторные ключи, на переходах которых падает часть напряжений, поэтому напря­жение, подаваемое к внешним ключам, должно быть выбрано с учетом требования иметь на выводе питания микросхемы номи­нальное напряжение 5 В, в-третьих, из-за инерционности процессов коммутации цепи питания время выборки адреса микро­схемы увеличивается в 2—3 раза

• При использовании импульсного режима питания среднее значение потребляемого тока и, следовательно, уровень- потреб ляемой мощности существенно уменьшаются

dplm2008.narod.ru

Микросхемы пзу — стр. 8

7.2. МИКРОСХЕМЫ ПЗУ

В настоящее время выпускается значительное количество различных типов ПЗУ, емкость которых лежит в пределах от десятков бит до нескольких Мбит, время выборки — от десятков нс до сотен нс и шириной выборки, обычно равной байту или полубайту.

Подавляющее большинство ПЗУ строятся по структурной схеме, приведенной на рис. 7.1.

Рисунок 7.1. Структурная схема ПЗУ с комбинированной выборкой

Выходные формирователи преобразуют адресный код, поступающий на входы А0…Аn-1 во внутренние сигналы управления, которые подаются на дешифраторы строк и столбцов (ДШ Ст) и (ДШ Столб). Дешифратор строк возбуждает одну из 2n-p строк, к которой может быть подключено до 2p ячеек памяти (ЯП). В зависимости от типа запоминающего элемента, используемого в ЯП, на вход мультиплексора столбцов поступает либо логические “0”, либо логические “1”. Дешифратор столбцов вырабатывает адресный код одного из 2p столбца и мультиплексор передает на выходные формирователи информацию, записанную в выбранную ЯП. Как правило, запись информации в накопитель означает подключение или отключение запоминающего элемента от шины строки. Выходные формирователи служат для преобразования внутренних логических сигналов в стандартные логические уровни, чаще всего типа ТТЛ. Схема управления позволяет перевести внутренние блоки ПЗУ в режим малого потребления тока и выходные формирователи — в третье состояние или лог. “1” (для выходов типа ОК).

В масочных ПЗУ программирование состоит в изготовлении или неизготовлении элемента связи между строкой и ЯП. Выпуск таких микросхем ПЗУ экономически целесообразен только при значительных объемах производства, т.е. только тогда, когда аппаратура, где используются такие ПЗУ прошла стадию опытной эксплуатации.

Наибольший интерес для разработчиков аппаратуры представляют микросхемы ПЗУ программируемые в условиях потребителя.

В табл. 7.1. приведены основные параметры широко используемых на практике однократно программируемых ПЗУ серии 556.

Таблица 7.1. Параметры ППЗУ серии 556

Тип

ИС

Зарубежный

аналог

Емкость

бит

Время выборки,
нс

Ток

потреб.,

мA

Тип

выхода

Исходное

состоян.

выхода

556РТ4

556РТ5

556РТ7

556РТ11

556РТ17

556РТ18

155РЕ3

3601

3604

S82S191

93427С

3624A HM777661-5

N8223B

256х4

512х4

2Кх8

256х4

512х8

2Кх8

32х8

70

70

80

45

50

60

50

130

190

200

130

175

180

110

ОК

ОК

ТС

ТС

ТС

ТС

ОК

0

1

0

0

1

0

0

На рис.7.2, в качестве примера, показана схема подключения ППЗУ К556РТ4 к программатору и временные диаграммы основных сигналов в режиме программирования.

Рисунок 7.2. Схема подключения ППЗУ к программатору (а) и временные диаграммы сигналов в режиме программирования (б).

Для программирования ППЗУ в схему вводятся специальные формирователи (на структурной схеме рис.7.1. не показаны), которые позволяют создать импульсы тока, пережигающие плавкие перемычки. При программировании ПЗУ на выходы, вход управления CS и вывод питания подаются импульсы напряжения, фиксированной длительности и амплитуды от программатора. Адрес пережигаемой перемычки определяется кодом, поданным на адресные входы А0…Аn-1. В одном цикле можно программировать только один разряд, а контроль программирования осуществляется после каждого цикла.

РППЗУ (EPROM — Erasable Programmable Read Only Memory) представляют собой самый распространенный в последнее время тип программируемых ПЗУ. Все содержимое памяти таких ПЗУ можно стереть с помощью ультрофиолетового (УФ) излучения. Для этого в корпусе микросхемы имеется окно, закрытое кварцевым стеклом, через которое проходит УФ излучение. Длительность стирания равна 30 мин при длине волны 400 нм и энергетической освещенности 100 Вт/м2. Обычно используются кварцевые лампы ДРТ-220 и ДРТ 375. После этого микросхема может быть снова запрограммирована. Допустимое число циклов перепрограммирования зависит от типа ЯП и составляет от нескольких десятков до десятков тысяч. Как правило в ЯП микросхем РППЗУ используются МОП транзисторы, имеющие структуру металл — нитрид — окисел — полупроводник (МНОП) или “плавающий” затвор.

На рис. 7.3 показана структура и электрическая схема ЯП.

Рисунок 7.3. Структура и электрическая схема ЯП РППЗУ.

РППЗУ. Область 1 является истоком транзистора и одновременно частью общей шины, проходящей в направлении перпендикулярно чертежу. Сток 2 соединен с металлической шиной столбца. Два затвора транзистора выполнены из сильно легированного поликремния (т.е. имеют низкое сопротивление). Верхний затвор 3 — управляющий, совмещен с шиной строки, нижний 4, предназначен для хранения заряда, — “плавающий”. Толщина окисла между плавающим затвором и подложкой, с одной стороны, и управляющим затвором — с другой, составляет 0.02….0.04 мкм, длина канала 1…2 мкм.

В случае хранения логической “1” на плавающем затворе существует отрицательный заряд электронов и пороговое напряжение по управляющему затвору Uпор1 получается высоким (несколько вольт). Если хранится логический “0”, то заряд на плавающем затворе равен нулю или положителен, тогда пороговое напряжение Uпор0 низкое (или даже отрицательное). Разность пороговых напряжений связана с величиной заряда: Uпор1 — Uпор0 = Q/Cд , где Cд= ee0S/d — емкость между затвором управления и подложкой; S — площадь затвора; d — суммарная толщина диэлектрика между двумя затворами и между плавающим затвором и подложкой. Так как токи утечки диэлектрика ничтожно малы, то время хранения, являющееся важнейшим параметром элемента памяти, большое. По оценкам оно превышает 10 лет при повышенной температуре, когда токи утечки максимальны.

В режиме считывания на выбранную строку поступает напряжение, лежащее в пределах Uпор0… Uпор1, а на остальные строки — напряжение меньшее, чем Uпор0. В выбранной строке транзисторы будут открыты или закрыты, в зависимости от хранимой информации. Следовательно, в столбце, к которому подключен транзистор с низким порогом (Uпор0) будет протекать ток, а в столбцах, к которым подключены транзисторы с записанной “1” — ток будет отсутствовать. Эта разница улавливается усилителем считывания и передается на выходные формирователи.

В режиме программирования напряжение на шине выбранного столбца устанавливается высоким (Uyпрог ~ 10В), если необходимо записать логическую “1”. В противном случае, Uyпрог = 0. Напряжение на шине выбранной строки также устанавливается высоким, причем Uxпрог > Uyпрог. Программирование основано на инжекции горячих электронов в окисел у стокового конца канала. Так как напряжение на управляющем затворе выше, чем на стоке, в диэлектрике существует вертикальная составляющая вектора напряженности электрического поля, благодаря которой инжектированные в окисел электроны дрейфуют к плавающему затвору и накапливаются на нем. Ток через диэлектрик очень мал (единицы микроампер), поэтому время программирования одной ЯП весьма велико. Режимы работы микросхем РППЗУ иллюстрирует табл. 7.2.

Таблица 7.2. Режимы работы РППЗУ

Режим работы

Выводы микросхемы

A

PR

UPR

D

Хранение

Считывание

Запрет выхода

Программирование (запись)

Запрет программирования

Подтверждение записи

X

A

A

A

A

A

H

L

L

L

H

L

X

L

H

H

H

L

X

H

H

L

L

H

UCC

UCC

UCC

UPR

UPR

UPR

Z

D

Z

D

D

D

Примечание. В табл. 7.2 знаками H и L обозначены высокий и низкий уровни напряжения, соответственно; Z — высокоимпедансное состояние выхода.

Сигнал осуществляет выбор микросхемы. Если на этот вход подан высокий уровень напряжения, то микросхема находится в режиме пониженного потребления мощности. Высокий уровень на входе переводит выходы микросхемы в третье состояние, но не в режим малого потребления.

В режиме программирования на вход подается низкий уровень напряжения. К дополнительному выводу UPR прикладывается напряжение программирования (указывается на корпусе микросхемы, обычно 21 или 12 В). Адрес ЯП, в которую будет производиться запись, задается с помощью сигналов, подаваемых на выводы А0…Аn, а записываемые данные подаются на выходы D0…Dm. Запись информации осуществляется по низкому уровню сигнала PR, длительность которого должна быть не менее 50мс (рис. 7.4).

Рисунок 7.4 Временная диаграмма работы РППЗУ в режимах программирования и контрольного считывания.

После стирания УФ излучением содержимое всех ЯП равно “1”. В режиме программирования, определенные заранее биты слова переводятся из состояния “1” в “0”. После этого производится цикл контрольного считывания записанной информации (по низкому уровню сигнала ), в котором сравнивается информация, считанная из ПЗУ, с контрольными данными. Запись информации в РППЗУ осуществляется пословно.

Для записи 8К слов указанным способом необходимо 6 мин 40с, а на запись 32К слов — 26 мин 40сек. Для сокращения времени программирования почти в 5 раз фирма Intel предложила другой способ записи, суть которого кратко можно сформулировать следующим образом:

1. Установить UPR = 21В, UCC = 6В.

2. Осуществляется запись в течении 1 мс и производится контроль записанных данных.

3. Если запись прошла, то переходим к следующему слову, иначе повторяем 2.

4. Если запись повторялась N раз, осуществить дополнительную запись, длительностью 4N мс.

5. Установить UPR = 5,0В, UCC = 5,0В.

6. Осуществить считывание и подтверждение всех данных. Обычно второй этап заканчивается при N=2, поэтому среднее время записи составляет 10мс.

Основные параметры отечественных БИС РППЗУ приведены в табл. 7.3

Таблица 7.3. Основные параметры отечественных РППЗУ

Тип

РППЗУ

Организация

Время

выборки, нс

Потребляемая мощность в режиме обращен./хранения

Напряжение питания /программирования

К573РФ2

К573РФ4

К573РФ7

К573РФ8

К573РФ10

К1626РФ1

2Кґ8

8Кґ8

32Кґ8

32Кґ8

2Кґ8

8Кґ8

450

300

350

350

450

200

580/200

400

600/200

500/150

150/15

150/5

5/25

5/21

5/12,5

5/12,5

5/21

5/12,5

Еще больший интерес для разработчиков аппаратуры представляют ЭСППЗУ, которые обладают следующими возможностями:

1. Стирание и запись информации в рабочем состоянии устройства, смонтированного на плате.

2. Пословное стирание и запись информации.

По сравнению со считыванием, стирание и запись осуществляются медленнее и требуют ~ 10мс.

Процессы программирования и считывания в этих элементах протекает также, как и в рассмотренных выше элементах РППЗУ. Однако основаны они на тунельном эффекте. На рис.7.5. приведена структура и электрическая схема ЯП ЭСППЗУ.

Рисунок 7.5 Структура и электрическая схема ЯП ЭСППЗУ.

Левую часть структуры образует транзистор с плавающем затвором (VT1). Слой диэлектрика, ограниченный зоной L’ и отделяющий плавающий затвор от стока VT1, имеет очень малую толщину — порядка 10 нм (тунельно-тонкий диэлектрик). При программировании на шину Хпрогвыбранной строки подают высокое напряжение (20В). Если на плавающий затвор надо ввести заряд (запрограммировать лог. “1”), то на стоке надо установить нулевое напряжение. В этом случае происходит тунелирование электронов на плавающий затвор. Если же надо записать “0”, то на стоке устанавливают такое же напряжение, как и на управляющем электроде. Для стирания (удаления заряда) на управляющий затвор необходимо подать нулевое напряжение, а на сток — высокое. Тогда электроны совершают обратный переход — с плавающего затвора на сток.

Транзистор VT2 предназначен для программирования только выбранных строк. В невыбранных строках транзистор VT2 закрыт, тем самым исключается попадание высокого напряжения на стоки остальных транзисторов.

Достоинством рассмотренного элемента является возможность стирания информации в произвольной ЯП. Причем время программирования мало (` 1 мс), а количество циклов перепрограммирования составляет 105. Площадь же такого элемента памяти в 3-4 раза больше, чем у ЯП РППЗУ (30-40 литографических единиц в квадрате), поэтому информационная емкость микросхем ПЗУ во столько же раз меньше.

Основные параметры отечественных БИС ЭСППЗУ приведены в табл. 7.4. Следует отметить, что отечественные БИС ЭСППЗУ значительно уступают по своим параметрам лучшим зарубежным аналогам. Так например лучшие зарубежные образцы (микросхемы фирм Seeq, Atmel и др.) имеют информационную емкость > 1 Мбит, время выборки менее 30 нс при потребляемой мощности 100 … 200 мВт.

Таблица 7.4. Основные параметры отечественных ЭСППЗУ

Тип

ЭСППЗУ

Организация

Время

выборки,

нс

Потребляемая мощность в режиме обращения/хранения

Напряжение питания/программирования

К1601РР1

K1601PP3

К1611РР1

К1624РР1

К1801РР1

К1609РР1

К573РР1

К1609РР3

1Кґ8

2Кґ8

8Кґ8

32Кґ8

4Кґ8

2Кґ8

8Кґ8

8Кґ8

1800

1600

300

400

550

350

300

250

625/300

850/400

600/300

420/105

450/225

600/300

200/30

550/225

5/-12

5/-12

5/21

5/24

5/24;18

5/21

5/5

5/21

refdb.ru

Принципы работы микропроцессоров..

Главная  → Технологии  → Микропроцессоры  → Принципы работы микропроцессоров.  → 

Очень часто в различных применениях
требуется хранение информации, которая не
изменяется в процессе эксплуатации
устройства. Это такая информация как
программы в микроконтроллерах, начальные
загрузчики и BIOS в компьютерах, таблицы
коэффициентов цифровых фильтров в
сигнальных процессорах. Практически всегда
эта информация не требуется одновременно,
поэтому простейшие устройства для
запоминания постоянной информации можно
построить на мультиплексорах. Схема такого
постоянного запоминающего устройства
приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Схема постоянного
запоминающего устройства, построенная на
мультиплексоре.

В этой схеме построено постоянное
запоминающее устройство на восемь
одноразрядных ячеек. Запоминание
конкретного бита в одноразрядную ячейку
производится запайкой провода к источнику
питания (запись единицы) или запайкой
провода к корпусу (запись нуля). На
принципиальных схемах такое устройство
обозначается как показано на рисунке 2.

 

Рисунок 2. Обозначение постоянного запоминающего
устройства на принципиальных схемах.

Для того, чтобы увеличить разрядность
ячейки памяти ПЗУ эти микросхемы можно
соединять параллельно (выходы и записанная
информация естественно остаются
независимыми). Схема параллельного
соединения одноразрядных ПЗУ приведена на
рисунке 3.

Рисунок 3. Схема многоразрядного ПЗУ.

В реальных ПЗУ запись
информации производится при помощи
последней операции производства
микросхемы — металлизации. Металлизация
производится при помощи маски, поэтому
такие ПЗУ получили название масочных ПЗУ.
Еще одно отличие реальных микросхем от
упрощенной модели, приведенной выше — это
использование кроме мультиплексора еще и
демультиплексора. Такое решение позволяет превратить
одномерную запоминающую структуру в
многомерную и, тем самым, существенно
сократить объем схемы дешифратора,
необходимого для работы схемы ПЗУ. Эта
ситуация иллюстрируется следующим
рисунком:

 

Рисунок 4. Схема масочного постоянного
запоминающего устройства.

Масочные ПЗУ изображаются на
принципиальных схемах как показано на
рисунке 5. Адреса ячеек памяти в этой
микросхеме подаются на выводы A0 … A9.
Микросхема выбирается сигналом CS. При
помощи этого сигнала можно наращивать
объем ПЗУ (пример использования сигнала CS
приведЈн при обсуждении ОЗУ). Чтение микросхемы производится
сигналом RD.

Рисунок 5. Обозначение масочного постоянного
запоминающего устройства на
принципиальных схемах.

Программирование масочного ПЗУ
производится на заводе изготовителе, что
очень неудобно для мелких и средних серий
производства, не говоря уже о стадии
разработки устройства. Естественно, что для
крупносерийного производства масочные ПЗУ
являются самым дешевым видом ПЗУ, и поэтому
широко применяются в настоящее время. Для
мелких и средних серий производства
радиоаппаратуры были
разработаны микросхемы, которые можно
программировать в специальных устройствах
— программаторах. В этих микросхемах
постоянное соединение проводников в
запоминающей матрице заменяется плавкими
перемычками, изготовленными из
поликристаллического кремния. При
производстве микросхемы изготавливаются
все перемычки, что эквивалентно записи во
все ячейки памяти логических единиц. В
процессе программирования на выводы
питания и выходы микросхемы подаЈтся
повышенное питание. При этом, если на выход
микросхемы подаЈтся напряжение питания (логическая
единица), то через перемычку ток протекать
не будет и перемычка останется
неповрежденной. Если же на выход микросхемы
подать низкий уровень напряжения (присоединить
к корпусу), то через перемычку будет
протекать ток, который испарит эту
перемычку и при последующем считывании
информации из этой ячейки будет
считываться логический ноль.

Такие микросхемы называются
программируемыми
ПЗУ (ППЗУ) и изображаются на
принципиальных схемах как показано на
рисунке 6. В качестве примера можно назвать
микросхемы 155РЕ3, 556РТ4, 556РТ8 и другие.

Рисунок 6. Обозначение
программируемого постоянного
запоминающего устройства на
принципиальных схемах.

Программируемые ПЗУ оказались очень
удобны при мелкосерийном и среднесерийном
производстве. Однако при разработке
радиоэлектронных устройств часто
приходится менять записываемую в ПЗУ
программу. ППЗУ при этом невозможно
использовать повторно, поэтому раз
записанное ПЗУ при ошибочной или
промежуточной программе приходится
выкидывать, что естественно повышает
стоимость разработки аппаратуры. Для
устранения этого недостатка был разработан
еще один вид ПЗУ, который мог бы стираться и
программироваться заново.

ПЗУ с ультрафиолетовым стиранием
строится на основе запоминающей матрицы
построенной на ячейках памяти, внутреннее
устройство которой приведено на следующем
рисунке:

Рисунок 7. Запоминающая ячейка ПЗУ с
ультрафиолетовым и электрическим
стиранием.

Ячейка представляет собой МОП транзистор,
в котором затвор выполняется из
поликристаллического кремния. Затем в
процессе изготовления микросхемы этот
затвор окисляется и в результате он будет
окружен оксидом кремния — диэлектриком с
прекрасными изолирующими свойствами. В
описанной ячейке при полностью стертом ПЗУ
заряда в плавающем затворе нет, и поэтому
транзистор ток не проводит. При
программировании микросхемы на второй
затвор, находящийся над плавающим затвором,
подаЈтся высокое напряжение и в плавающий
затвор за счет тунельного эффекта
индуцируются заряды. После снятия
программирующего напряжения на плавающем
затворе индуцированный заряд остаЈтся и,
следовательно, транзистор остаЈтся в
проводящем состоянии. Заряд на плавающем
затворе может храниться десятки лет.

Структурная схема постоянного
запоминающего устройства не отличается от
описанного ранее масочного ПЗУ.
Единственно вместо перемычки используется
описанная выше ячейка. В репрограммируемых
ПЗУ стирание ранее записанной информации
осуществляется ультрафиолетовым излучением.
Для того, чтобы этот свет мог
беспрепятственно проходить к
полупроводниковому кристаллу, в корпус
микросхемы встраивается окошко из
кварцевого стекла.

При облучении микросхемы, изолирующие
свойства оксида кремния теряются и
накопленный заряд из плавающего затвора
стекает в объем полупроводника и
транзистор запоминающей ячейки переходит в
закрытое состояние. Время стирания
микросхемы колеблется в пределах 10 — 30 минут.

Количество циклов записи — стирания
микросхем находится в диапазоне от 10 до 100
раз, после чего микросхема выходит из строя.
Это связано с разрушающим воздействием
ультрафиолетового излучения. В качестве
примера таких микросхем можно назвать
микросхемы 573 серии российского
производства, микросхемы серий 27сXXX
зарубежного производства. В этих
микросхемах чаще всего хранятся программы
BIOS универсальных компьютеров.
Репрограммируемые ПЗУ изображаются на
принципиальных схемах как показано на
рисунке 8.

Рисунок 8. Обозначение репрограммируемого постоянного
запоминающего устройства на
принципиальных схемах.

Так так корпуса с кварцевым окошком очень
дороги, а также малое количество циклов
записи — стирания привели к поиску способов
стирания информации из ППЗУ электрическим
способом. На этом пути встретилось много
трудностей, которые к настоящему времени
практически решены. Сейчас достаточно
широко распространены микросхемы с
электрическим стиранием информации. В
качестве запоминающей ячейки в них
используются такие же ячейки как и в РПЗУ,
но они стираются электрическим потенциалом,
поэтому количество циклов записи — стирания
для этих микросхем достигает 1000000 раз.
Время стирания ячейки памяти в таких микросхемах
уменьшается до 10 мс. Схема управления для таких микросхем получилась
сложная, поэтому наметилось два
направления развития этих микросхем:

  1. ЕСППЗУ
  2. FLASH -ПЗУ

Электрически стираемые ППЗУ дороже и
меньше по объему, но зато позволяют
перезаписывать каждую ячейку памяти
отдельно. В результате эти микросхемы
обладают максимальным количеством циклов
записи — стирания. Область применения
электрически стираемых ПЗУ — хранение
данных, которые не должны стираться при
выключении питания. К таким микросхемам
относятся отечественные микросхемы 573РР3, 558РР
и зарубежные микросхемы серии 28cXX.  Электрически стираемые ПЗУ обозначаются на
схемах как показано на рисунке 9.

Рисунок 9. Обозначение электрически
стираемого постоянного
запоминающего устройства на
принципиальных схемах.

В последнее время наметилась тенденция
уменьшения габаритов ЭСППЗУ за счет
уменьшения количества внешних ножек
микросхем. Для этого адрес и данные
передаются в микросхему и из микросхемы
через последовательный порт. При этом
используются два вида последовательных
портов — SPI порт и I2C порт (микросхемы 93сXX и
24cXX серий соответственно). Зарубежной серии
24cXX соответствует отечественная серия
микросхем 558РРX.

FLASH — ПЗУ отличаются от ЭСППЗУ тем, что
стирание производится не каждой ячейки
отдельно, а всей микросхемы в целом или блока запоминающей матрицы этой
микросхемы, как это делалось в
РПЗУ.

 

Рисунок 10. Обозначение FLASH памяти на
принципиальных схемах.

При обращении к постоянному
запоминающему устройству сначала
необходимо выставить адрес ячейки памяти
на шине адреса, а затем произвести операцию
чтения из микросхемы. Эта временная
диаграмма приведена на рисунке 11.

Рисунок 11. Временная диаграмма чтения
информации из ПЗУ.

На рисунке 11 стрелочками показана
последовательность, в которой должны
формироваться управляющие сигналы. На этом
рисунке RD — это сигнал чтения, A -
сигналы выбора адреса ячейки (так как
отдельные биты в шине адреса могут
принимать разные значения, то показаны пути
перехода как в единичное, так и в нулевое
состояние), D — выходная информация,
считанная из выбранной ячейки ПЗУ.


[Назад] [Содержание] [Вперёд]

www.computer-museum.ru