2.1.4 Масочные постоянные запоминающие устройства пзу (м)
Элементами связи в ПЗУ (М) могут быть диоды, биполярные и МОП-транзисторы.
В матрице диодного ПЗУ (М) (см. рисунок 2.5) горизонтальные линии являются линиями выборки слов, а вертикальные – линиями считывания. Наличие или отсутствие диода в узлах координатной сетки определяет, что записано в ЗЭ: «0» или «1». При наличии диода высокий потенциал выбранной горизонтальной линии передаётся на соответствующую вертикальную линию и в данном разряде появляется «1». При отсутствии диода потенциал близок к нулевому, так как вертикальная линия через резистор связана с землёй.
Рисунок 2.5 – Матрица диодных запоминающих элементов ЗЭ ПЗУ (М)
В изображённой матрице по линии Ш1 считывается слово 11010001, а по линии Ш2 – 10101011. Линии выборки являются выходами дешифратора адреса. Каждая адресная комбинация возбуждает свой выход дешифратора, что приводит к считыванию слова из адресуемой ячейки.
В матрице с диодными ЗЭ в одних узлах диоды изготавливаются, а в других – нет.
Для записи в ПЗУдругой информации шаблоны, при помощи которых формируют диоды в узлах матрицы, меняют.
ПЗУ (М) отличаются компактностью ЗЭ и высокой степенью интеграции. При массовом производстве они предпочтительны, однако при малых объёмах выпуска затраты на проектирование и изготовление шаблонов, необходимых для их программирования в процессе производства, чрезмерно высоки. Область применения МЗУ – хранение стандартной информации, например, коды букв алфавитов, таблицы типовых функций (синуса, логарифмов и др.), стандартное программное обеспечение.
35
2.1.5 Однократно программируемые ппзу (prom)
ИМС ППЗУ программируются устранением или созданием специальных перемычек. В исходной заготовке имеются (или отсутствуют) все перемычки. После программиро-вания остаются (или возникают) только необходимые.
В качестве перемычек могут применяться проводники, включаемые в электроды дио-дов или транзисторов и расплавляемые импульсами тока значительной амплитуды и длительности. Плавкие перемычки первоначально изготавливались из нихрома, позднее из титановольфрамовых сплавов, в настоящее время – из поликристаллического крем-ния. В исходном состоянии ЗЭ хранит «1», для записи «0» перемычка расплавляется.
В качестве перемычек могут применяться также пары встречно включённых диодов, сопротивление которых в исходном состоянии велико и соответствует хранению «0». Для записи «1» к диодам прикладывается повышенное напряжение, которое пробивает обратно смещённый диод и образует проводящую перемычку.
ЗЭ с плавкими перемычками и парами диодов показаны на рисунке 2.6, а, б в исход-ном состоянии и после программирования.
Рисунок 2.6 – Запоминающие элементы с плавкими перемычками (а)
и и диодными парами (б)
На рисунке 2.7 приведена схема восьмиразрядной ЗЯ на многоэмиттерном транзисто-ре МЭТ. В цепях эмиттеров находятся плавкие перемычки, буферные каскады БК с тре-мя состояниями и формирователи импульсов программирования ФИП (F).
При считывании сигнал ОЕF разрешения работы ФИП отсутствует, данные из ЗЯ передаются во внешние цепи через БК по разрешающему сигналу ОЕ.
Рисунок 2.7 – Схема ЗЭ на МЭТ с элементами программирования
36
При программировании БК переводятся в третье состояние (ОЕ = 0), а работа ФИП разрешается. Записываемое слово подаётся на линию данных D0…D7. Если записыва-ются «1», то на выходах ФИП – «0». Соответствующие эмиттеры МЭТ окажутся под низким напряжением и через них пройдёт ток прожигания перемычки. При чтении отсутствие перемычки даст нулевое напряжение на входе БК. Так как БК – инвертиру-ющий, то на его выходе формируется «1», которая и записывалась.
Адресация к ЗЯ осуществляется, как обычно, дешифратором адреса.
ЗУ с плавкими перемычками просты в программировании и имеют невысокую стои- мость, так как не требуется изготавливать шаблоны под конкретный заказ. Однако не все перемычки при программировании прожигаются, а их проводимость через некото-рое время может восстановиться. Кроме того перемычки занимают на кристалле отно-сительно много места, поэтому степень интеграции таких ЗУ – невелика.