1.8.3.3. Многократно программируемые микросхемы пзу
Многократно программируемые, или репрограммируемые, микросхемы ПЗУ (РПЗУ) в отличие от вышеперечисленных позволяют стереть старую информацию и записать новую. Для стирания информации могут использоваться либо электрические сигналы (EEPROM), либо ультрофиолетовые лучи (EPROM).
РПЗУ строятся на элементах типа МНОП или транзисторах с плавающим затвором. Они энергонезависимы и могут хранить информацию несколько лет, но после 104-106 циклов перезаписи МНОП-транзистор перестает устойчиво работать и хранить информацию.
Микросхемы РПЗУ с электрическим стиранием и ультрафиолетовым стиранием показаны на рис. 8.7, а и рис. 8.7, б соответственно.
Изображенные микросхемы имеют следующие управляющие входы: CS - выбор микросхемы, CEO - разрешение по выходу, RD - считывание, WR - запись, UPR - напряжение программирования.
Структурная схема РПЗУ не отличается от описанного ранее масочного ПЗУ. Единственное отличие - вместо перемычки используется специальная ячейка. Стирание находящихся в ней данных происходит вытеснением под- затворного заряда с помощью электрического сигнала достаточно большой величины или с помощью облучения кристалла ультрафиолетовыми лучами.
Ультрафиолетовое стирание производится через специальное прозрачное окошко в корпусе микросхемы. Из-за применения таких корпусов микросхемы с ультрафиолетовым стиранием имеют высокую стоимость.
Электрическое стирание имеет преимущества - позволяет стереть не целиком информацию, содержащуюся в микросхеме, а выборочно, индивидуально для каждого адреса. Длительность процесса «стирание - запись» значительно меньше. Помимо этого можно перепрограммировать микросхему, не извлекая ее из устройства, в котором она используется. Одновременно с этим ячейки с электрическим стиранием занимают на кристалле больше места, и соответственно уровень интеграции таких микросхем ниже.
1.8.4. Микросхемы оперативных запоминающих устройств
Оперативное запоминающее устройство предназначено для хранения переменной информации, оно допускает изменение своего содержимого в ходе выполнения процессором вычислительных операций с данными. Это значит, что процессор может выбрать (режим считывания) из ОЗУ код команды и данные и после обработки поместить в ОЗУ (режим записи) полученный результат. Причем возможно размещение в ОЗУ новых данных на местах прежних, которые в этом случае перестают существовать. Таким образом, ОЗУ может работать в режимах записи, считывания и хранения информации. ОЗУ служат для реализации внутренней памяти цифровых ЭВМ и вычислительных систем и широко используются в качестве буферной памяти в различных устройствах автоматики и вычислительной техники.
В зависимости от элемента памяти микросхемы ОЗУ подразделяют на статические и динамические. В статических ОЗУ элементом памяти является триггер на биполярных или полевых транзисторах. В динамических ОЗУ элементом памяти является конденсатор, в качестве которого обычно используется затвор полевого транзистора.
На принципиальных схемах обычно используют обозначения выводов микросхемы в соответствии с сигналами, присутствующими на этих выводах: A - адрес, CAS - выбор адреса столбца, RAS - выбор адреса строки, CS - выбор кристалла, WR - запись, RD - считывание, WR/RD - запись-считывание, OE - разрешение выхода, D - данные (информация), DI - входные данные, DO - выходные данные, REF - регенерация, PR - программирование, ER - стирание, Upr - напряжение программирования, Ucc - напряжение питания, OV - общий.