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只讀存儲(chǔ)器的2款改變方式介紹

可編程rom是依靠熔斷熔絲來(lái)寫(xiě)入數(shù)據(jù)的，但熔絲熔斷后是不能恢復(fù)的，也就說(shuō)可編程rom寫(xiě)入數(shù)據(jù)后就不能再更改，這不能滿足設(shè)計(jì)時(shí)需要反復(fù)修改存儲(chǔ)內(nèi)容的需要。為了解決這個(gè)問(wèn)題，又生產(chǎn)出可改寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器。

可改寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器的英文縮寫(xiě)為 eprom（erasable programmable read only memory），它具有可寫(xiě)入數(shù)據(jù)，并且可以將寫(xiě)入的數(shù)據(jù)擦除，再重新寫(xiě)入數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。

可改寫(xiě)rom的結(jié)構(gòu)與固定rom基本相同，不同之處在于它用一種疊層?xùn)舖os管替代存儲(chǔ)單元中普通的mos管。疊層?xùn)舖os管的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成的存儲(chǔ)單元如圖所示。

圖（a）所示為疊層?xùn)舖os管的結(jié)構(gòu)示意圖，它有兩個(gè)柵極，上面的柵極與普通的柵極作用相同，稱(chēng)之為選擇柵極，下面的柵極被包圍在二氧化硅絕緣層中，處于懸浮狀態(tài)，稱(chēng)為浮置柵極。在 eprom寫(xiě)入數(shù)據(jù)前，片內(nèi)所有的存儲(chǔ)單元中的疊層?xùn)?mos 管的浮置柵極內(nèi)無(wú)電荷，這種情況下的疊層?xùn)舖os管與普通的nmos管一樣。

在沒(méi)有寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，如果選中某存儲(chǔ)單元，該單元的字選線w；為高電平“1”時(shí)，疊層?xùn)舖os管處于導(dǎo)通狀態(tài)，位線y；為低電平“0”，再經(jīng)三態(tài)門(mén)反相后，在數(shù)據(jù)線得到“1”。即沒(méi)寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為“1”。

當(dāng)往存儲(chǔ)單元寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)，需要給疊層?xùn)舖os管的d、s極之間加很高的電壓（例如+25v，它由vbb經(jīng)nimos管t送來(lái)），然后給字選線w；送高幅度的正脈沖（例如寬度為50ms、幅度為25v的脈沖），疊層?xùn)舖os管d、s極之間有溝道形成而導(dǎo)通，由于選擇柵極電壓很高，它產(chǎn)生很大的吸引力，溝道中的一部分電子被吸引而穿過(guò)二氧化硅薄層到達(dá)浮置柵極，浮置柵極帶負(fù)電，由于浮置柵極被二氧化硅絕緣層包圍，它上面的電子很難放掉，沒(méi)有外界電壓作用時(shí)可以長(zhǎng)期保存(10年以上)。當(dāng)高電壓改成正常電壓后，由于浮置柵極上負(fù)電荷的影響，選擇柵極電壓加+5v的電壓無(wú)法使d、s極之間形成溝道，即在普通情況下，疊層?xùn)舖os管選擇柵極即使加高電平也無(wú)法導(dǎo)通，位線y=1,經(jīng)三態(tài)反相后，在數(shù)據(jù)線d上得到“0”,從而完成往存儲(chǔ)單元寫(xiě)“0”過(guò)程。

圖疊層?xùn)舖os管的結(jié)構(gòu)及構(gòu)成的存儲(chǔ)單元

如果要擦除eprom存儲(chǔ)的信息，可以采用紫外線來(lái)照射。讓紫外線照射eprom上透明石英玻璃窗口(照射時(shí)間為15～20min),這樣eprom內(nèi)部各存儲(chǔ)單元中的疊層?xùn)舖os管的浮置柵極上的電子獲得足夠的能量，又會(huì)穿過(guò)二氧化硅薄層回到襯底中，疊層?xùn)舖os管又相當(dāng)于普通的mos管，存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)又變?yōu)?ldquo;1”,從而完成了信息的擦除。

可編程只讀存儲(chǔ)器（prom）

固定rom存儲(chǔ)的信息是固化的，用戶(hù)不能更改，這對(duì)大量需要固定信息的數(shù)字電路系統(tǒng)是適合的。但是在開(kāi)發(fā)數(shù)字電路系統(tǒng)新產(chǎn)品時(shí)，人們經(jīng)常需要將自己設(shè)計(jì)的信息內(nèi)容寫(xiě)入rom，固定rom對(duì)此是無(wú)能為力的。遇到這種情況時(shí)可采用一種具有可寫(xiě)功能的rom——

可編程只讀存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

可編程只讀存儲(chǔ)器英文縮寫(xiě)為prom（programmable read only memory），在出廠時(shí)，它是一種空白rom（存儲(chǔ)單元全為“1”或“0”），用戶(hù)可以根據(jù)需要寫(xiě)入信息，寫(xiě)入信息后就不能再更改，也就是說(shuō)可編程rom只能寫(xiě)一次。

可編程rom的組成結(jié)構(gòu)與固定rom相似，只是

在存儲(chǔ)單元中的器件（二極管、晶體管或 mos 管）上接有鎳鉻或多晶硅熔絲，在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)通過(guò)大電流將相應(yīng)單元中的熔絲熔斷，從而將寫(xiě)入的數(shù)據(jù)固化下來(lái)。下面以雙極型晶體管構(gòu)成的prom為例來(lái)說(shuō)明，圖所示為其中的存儲(chǔ)單元。

圖 晶體管prom存儲(chǔ)單元

這種prom在存儲(chǔ)單元的晶體管發(fā)射極串接了一個(gè)熔絲，當(dāng)字選線 w=1 時(shí)，該單元處于選中狀態(tài)，晶

體管導(dǎo)通，電源通過(guò)晶體管、熔絲加到位線y，y=1，如果要寫(xiě)入數(shù)據(jù)“0”，只要提高電源電壓 vbb，在晶體管導(dǎo)通時(shí)有很大的電流流過(guò)熔絲，熔絲斷開(kāi)，位線y，=0，從而完成了寫(xiě)入數(shù)據(jù)“0”。

如果有的單元不需要寫(xiě)“0”，則不選中該單元，該字選線為“0”，相應(yīng)的晶體管截止，熔絲不會(huì)熔斷。寫(xiě)入數(shù)據(jù)完成后，只要將高電壓電源換回到正常電源，晶體管再導(dǎo)通時(shí)，由于電流小，不會(huì)熔斷熔絲。