只读存储器ROM

时间:2023-03-14作者:佚名
一、只读存储器的一般结构

容量=只读存储器ROM字位=16字位ROM结构图:

只读存储器ROM

地址译码器是一个二进制全译码电路,即是一个不可编程的“与”阵列。存储体是一个“或”结构的阵列。

只读存储器ROM

读出的信息内容如表所示:

只读存储器ROM

从中可知:ROM没有记忆电路,且由固定的“与”阵列和固定的“或”阵列组成,所以是一种组合逻辑电路。如果“与”和“或”阵是可编程时,就是前面介绍的组合型可编程逻辑器件(PLD)了。为此,ROM也可用简化图表示了。表明PLD器件是由ROM逐步发展过来的。

只读存储器ROM

二、只读存储器ROM的种类

根据不同的半导体制造工艺,或阵列的编程方式有多种。存储器ROM种类通常按其编程工艺划分:

1.掩膜型只读存储器:用掩膜工艺,生产厂在存储体中的字位线交叉处,根据用户要求的存储内容,制作半导体器件。一旦制成,其内容就固定,无法更改,只供读出。如家电中的洗衣机程序,电风扇程序都是固定的。

2.一次编程(改写)的只读存储器PROM:可以编程一次,编程后内容就固定了,再无法更改。在这种PROM中的存储体内,字位线的每个交叉点上都做上一个半导体器件。

3.可多次编程(改写)的只读存储器EPROM(紫外线擦除式可编程只读存储器UVEPROM:Ultraviolat Erasable Programmable ROM):这种ROM在每个字位线的交叉点都做上一个特殊的MOS器件。一种是FAMOS(Floating gate Avalanche Injunction MOS);另一种是SIMOS(Stacked gate Injunction MOS)。

它与普通MOS管不同的是有两个栅极,第一栅极与其它电极完全绝缘。要求能控制管子导电或截止的思路是:设法让栅极g1获取电子,并能控制电子释放。当g1带上电子后,管子的开启电压将升高;电子释放后,开启电压恢复正常。栅极g1获取电子的方法是:在漏源极间加上一定的编程电压VPP(该电压由制造时工艺决定),同时在控制栅极g2加上控制脉冲,此时在栅极下面的两个N 区间感应出电子,其中一些能量大的电子就会穿越SiO2层而达到栅极g1,g1积累了一定的电子后,它的开启电压将升高。g1俘获电子后,该电子可以长期保留。如果要使开启电压降为正常时,只要用紫外线或X射线照射该SIMOS管,让g1上的电子释放,管子的开启电压就恢复正常。该半导体存储器在出厂时,栅极g1都不带电子,所以,字选线Wi高电平后,SIMOS导电,位线上信息为“0”,经三态门反相后,读出为“1”信息。可见,未编程前,其信息为全“1”。若要将某单元信息改写成“0”时,通常是用硬件编程器产生编程电压和编程高压脉冲,使栅极g1带上电子,开启电压升高,字选线Wi高电平后,SIMOS管截止,读出信息为“0”。如果要对一片已写好的EPROM进行改写时,应将前面写入的内容擦除。使EPROM信息重新恢复为全“1”后,进行第二次写入操作。

EPROM存储单元:

只读存储器ROM

可见EPROM:可多次编程,编程次数达100百次以上;每次编程前,需先用UV擦除,时间约20分钟;编程后需防空气中UV,数据可保存20年以上。

4.EEPROM(电擦除式可编程只读存储器EEPROM)

EEPROM的擦除只需电信号(高压编程 电压和高压脉冲),且擦除速度快;可以单字节擦除或改写,而EPROM只能整片擦除;有些EEPROM可5V编程;EEPROM既具有ROM器件的非易失性优点,又具备类似RAM器件的可读写功能(只不过写入速度相对较慢)。

隧道MOS管结构和符号:

只读存储器ROM

制作在EEPROM上的器件是隧道MOS管,隧道MOS的导电机理与SIMOS相似,只是在栅漏区之间有一个厚度极薄的隧道区。当漏极接地,栅极加上编程脉冲电压。由于隧道区极薄,所以只要不高的电压,在该区将产生一个极强的电场,沟道中感应的电子在电场的作用下穿越SiO2层而达到栅极g1,这样隧道MOS管的开启电压升高。要使g1电子释放(即擦除信息),只要将栅极接地,漏极加上编程电压,产生与原电场方向相反的电场,从而使g1上的电子释放。由于器件中的第一栅极容易获得电子,该电子也容易释放,所以,这种ROM的编程比较方便。现在用的很普遍。

EEPROM存储单元:

只读存储器ROM

5.快闪存储器(FLASH Memory):每个存储单元只需单个MOS管,因此其结构比EEPROM更加简单,存储容量可以做得更大,不能象EEPROM那样实现单字节擦除或改写,一般只能分页擦除或改写,根据器件容量大小,一页大小为128、256、512、64K字节不等。快闪存储器中的叠栅MOS管的浮置栅极g1和衬底间的SiO2层更加薄,另外在源极区采用双级扩散工艺。快闪存储器的编程和擦除机理都与EEPROM相似,即利用了“电子隧道效应”。当g2接地,在源极加上编程脉冲,即会在浮栅与源极间产生隧道效应,使浮栅电子释放。

三、ROM的应用举例

用ROM产生各种逻辑函数:依据是ROM由“与”阵列和可编程的“或”阵列组成,“与”阵列产生“与”项,然后由可编程的“或”阵列产生各种“与或”表达式。

例:试用EPROM2716将四位二进制码转换成格雷码。EPROM2716有11条地址线,可以访问211=2048个存储单元,一个存储单元存放着8位的二进制信息,所以,其存储容量为2048×8字位(2K字节)容量。VPP是编程电压,只读存储器ROM、只读存储器ROM是片选、读/写或编程控制,见表。

只读存储器ROM

解:思路是把四位二进制码作为EPROM2716的低四位地址输入,而把四位格雷码作为对应地址中的内容写入到EPROM 中去即可。见表所示。

只读存储器ROM
只读存储器ROM

B0,B1,B2,B3四位二进制码输入,G0,G1,G2,G3读出四位格雷码。

相关阅读

一次奇怪的星三角降压故障

某日,天气秋高气爽,正在公园散步。被一阵急促的夺命电话铃声搅乱了这安逸舒适的下午。正当我心里开始破口大骂这厮怎会如此扫兴,掏出手机一看“标老大”。 “在哪儿,赶紧回...
2023-06-27
一次奇怪的星三角降压故障

桥T线圈电路的实现与设计

T线圈在集成电路设计中有着非常重要的地位,尤其是高速电路设计的I/O单元、宽带匹配等电路中有广泛应用。本文翻译拉扎维发表在《A Circuit for All Seasons》杂志上关于T线圈的文章,非...
2023-07-15
桥T线圈电路的实现与设计

电工必备|最全电表接线图,初学电工看了都会接,非常值得收藏

单相表 过电流互感器【3X220/380V 1.5(6)A】电能表 三相四线中,零线的作用是: 1、在三项负载不平衡的情况下,零线导通,不平衡电流流回中性点,从而使供电系统的线电压、相电压基本...
2023-06-11
电工必备|最全电表接线图,初学电工看了都会接,非常值得收藏

【轨道电路】电气绝缘节和机械绝缘节区别

在ZPW-2000A里,电气绝缘节=无绝缘(调谐区),机械绝缘节=有物理绝缘接头,两者核心区别在结构、原理、应用场景与维护。 一、核心定义与结构 电气绝缘节(无绝缘节) - 全称:29m调谐区(无...
2026-05-23

电工行业特有的5个笑话,你能看懂么?

一、老李新收了一个电工徒弟,一天车间发生故障,老李带着徒弟来检修,到达车间后,老李便吩咐让徒弟将总电闸拉下,停电,一会徒弟回来说:已经停电了。老李依旧拿出验电笔要...
2023-06-27

热销商品

德国进口雅马哈风力灭火机大功率手提森林灭火器落叶工地吹雪机汽

德国进口雅马哈风力灭火机是一款高效、可靠的森林灭火和清理设备。它拥有大功率风机,能够迅速吹散落叶、杂草和积雪,有效清理工地和森林地面。这款灭火机采用先进技...
¥ 692.5

3M自粘橡胶条高硬度耐压实心幕墙玻璃舞台搭建货架专用减震密封条

3M自粘橡胶条是一款专为高要求工业及建筑场景设计的高性能密封减震材料,采用高硬度实心橡胶材质,具备优异的耐压性、抗老化性和持久弹性。其独特的自粘背胶设计,安装...
¥ 1.6

公牛官方旗舰店开关插座空调16A插座五孔10A面板暗装多孔G12白灰

公牛官方旗舰店提供一系列高质量的开关插座和空调配件。这款16A插座五孔面板采用暗装设计,适用于多种安装环境,如墙面、天花板等。它具有10A的电流容量,可以满足家庭...
¥ 5.55

电位器旋钮电流调节螺帽直流逆变电焊机二保焊送丝机通用旋钮B102

电位器旋钮电流调节螺帽适用于直流逆变电焊机和二保焊送丝机,是一款通用的旋钮B102。该旋钮采用优质材料制造,具有耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特点,能够长时间稳定运行...
¥ 0.7

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店

西门子开关插座无框皓彩米绒白亚光二三插USB10A五孔一开旗舰店,作为西门子品牌的专卖店,提供了一系列高品质、设计新颖的家居电气产品。这里销售的开关插座采用无框...
¥ 8.77

网站栏目