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eprom编程器,02384计算机原理

时间:2023-05-05 23:06:08 阅读:150972 作者:1939

EPROM由以色列工程师Dov Frohman发明,其是即使关闭也能够保存数据的计算机存储芯片——,即非易失性(非易失性)。 这是一组浮置栅极晶体管,由提供比电路中常用电压更高电压的电子器件单独编程。 编程完成后,EPROM只能通过强紫外线照射擦除。 通过在封装顶部看到硅片的透明窗口,可以容易地识别EPROM。 这个窗户也用于消除紫外线。 对着阳光直射一会儿EPROM的玻璃窗就可以擦掉了。

中文名称

可擦可编程只读存储器

外语名称

仅可编程存储器简称

EPROM

类别

计算机存储器

发明者

Dov Frohman

EPROM概述

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EPROM是一种具有可擦除功能、擦除后可重新编程的ROM存储器,写入前必须用紫外线照射IC卡透明窗口进行擦除。 这样的芯片容易识别,封装包括“石英玻璃窗”,编程的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般覆盖有黑色不干胶,避免阳光直射。

EPROMEPROM芯片可以重复擦除和写入,解决了PROM芯片只能写一次的弊端。 EPROM芯片有明显的特点,其正面陶瓷封装开有玻璃窗,通过该窗可以看到内部的集成电路,紫外线通过该孔照射到内部芯片上可以擦除内部的数据。 完成芯片擦除操作需要EPROM擦除器。 EPROM内的数据写入使用专用的可编程控制器,在芯片上写入内容时必须施加一定的编程电压(VPP=12 ) 24v,因芯片型号不同而异)。 EPROM型号以27开头,例如27c020(8*256k )是2M Bits容量的EPROM芯片。 EPROM芯片在写入数据后,用不透光的贴纸或胶布封住窗户,以免数据受到周围紫外线的照射而损坏。 在EPROM芯片为空的状态(被紫外线擦除后)下,内部的各存储单元的数据为1 )富含优势的凉面)注: 0为低电平(1)。

EPROM的特点

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EPROM的编程必须使用程序员进行。 可编程控制器是产生EPROM编程所需的高电压脉冲信号的装置。 编程时将EPROM数据发送到随机存储器,启动编程程序时,程序员会一行一行地将数据写入EPROM。

一块编程的EPROM,可以将其数据保持约10~20年,无限读取。 擦窗户要盖好,以免偶然被阳光擦掉。 旧电脑的BIOS芯片一般为EPROM,删除窗口多被印有BIOS发行者名称、版本、版权标识的标签覆盖。 EPROM已被EEPROM取代。

一些在闪存出现之前制造的微控制器为了便于程序开发,使用EPROM来存储程序版本;使用一次性可编程设备,在调试时会造成很大的浪费[2]。

EPROM的工作原理

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双栅极结构(图1 ) EPROM是一种可编程器件,主流产品采用双栅极(双层多晶)结构,主要结构如图1所示。

在向浮置栅极注入电子情况下,当向控制栅极施加电压时,浮置栅极中的电子向上层移动,在下层出现空穴.

通过感应,电子被吸引,通道打开。

在浮置栅极有电子注入的情况下,即增大管的阈值电压时,

通道处于关闭状态。 这样就实现了开关功能。

EPROM写入过程(图2 )

如图2所示,这是EPROM的写入过程,向漏极施加高电压,电子从源极充分地流到漏极沟道。 高电压使电子的拉力增强,能量使电子温度极端上升,成为热电子。 该电子几乎不受原子振动引起的散射,能够通过从控制栅极施加的高电压越过SiO2的电位

没有其他外力的情况下,电子会被很好地保持。 需要擦除电子时,照射紫外线给电子足够的能量,逃离浮栅。

EEPROM的写入过程利用了隧道效应,即能量小于能量势垒的电子可以越过势垒到达另一侧。

量子力学认为,当物理尺寸相当于电子的自由程时,电子呈波动性,这里表明物体足够小。

在pn结中,当p和n的杂质浓度达到一定水平,且空间电荷极少时,电子在隧道效应的作用下向导带移动。

电子能量在某一能级允许水平的范围称为“能带”,低频带称为价带,高频带称为导带。

电子到达高导带时可以在原子之间自由运动,这种运动就是电流。

在EEPROM写入工艺中,通过隧道效应包围浮栅的SiO2必须极薄以降低势垒。

源极、漏极接地,处于导通状态。 通过向控制栅施加高于阈值电压的高电压,减少电场的作用,吸引电子穿过。

EPROMEEROM和EPROM的区别

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EPROM是erasableprogrammablereadonlymemory,中

文含意为“可擦除可编程只读存储器”。它是一种可重写的存储器芯片,并且其内容在掉电的时候也不会丢失。换句话说,它是非易失性的。它通过EPROM编程器进行编程,EPROM编程器能够提供比正常工作电压更高的电压对EPROM编程。一旦经过编程,EPROM只有在强紫外线的照射下才能够进行擦除。为了进行擦除,EPROM的陶瓷封装上具有一个小的石英窗口,这个石英窗口一般情况下使用不透明的粘带覆盖,当擦除时将这个粘带揭掉,然后放置在强紫外线下大约20分钟。主要IC有27XX系列和27CXX系列。

EEPROM就是electrically erasable, programmable, read-only,是一种电可擦除可编程只读存储器,并且其内容在掉电的时候也不会丢失。在平常情况下,EEPROM与EPROM一样是只读的,需要写入时,在指定的引脚加上一个高电压即可写入或擦除,而且其擦除的速度极快!通常EEPROM芯片又分为串行EEPROM和并行EEPROM两种,串行EEPROM在读写时数据的输入/输出是通过2线、3线、4线或SPI总线等接口方式进行的,而并行EEPROM的数据输入/输出则是通过并行总线进行的。 主要IC有28XX系列[3]

词条图册

更多图册

参考资料

1.

yydxmt. 半浮栅晶体管将引发芯片革命[J]. 电子产品可靠性与环境试验, 2014(6):20-20.

2.

中国科技网. 我国研发出世界首个半浮栅晶体管[J]. 中国材料进展, 2013(8):14-14.

3.

黄辛. 中国科学家研制出首个半浮栅晶体管[J]. 真空电子技术, 2013(4):46-46.

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