只读存储器和闪速存储器.ppt

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1、只读存储器和闪速存储器 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1 1、只读存储器、只读存储器1.ROM1.ROM的分类的分类只读存储器简称只读存储器简称ROMROM，它只能读出，不能写入。，它只能读出，不能写入。它的最大优点是具有不易失性。它的最大优点是具有不易失性。根据编程方式不同，ROM通常分为三类：只读存储器只读存储器定义定义优点优点缺点缺点掩模式数据在芯片制造过程中就确定 可靠性和集成度高，价格便宜 不能重写一次编程 用户可自行改变产品中某些存储元

2、 可以根据用户需要编程 只能一次性改写多次编程可以用紫外光照射或电擦除原来的数据，然后再重新写入新的数据可以多次改写ROM中的内容表3.5 ROM的分类1.1.掩模掩模ROMROM模块组成模块组成2.2.掩模掩模ROMROM的逻辑符号和内部逻辑框图的逻辑符号和内部逻辑框图3.3.可编程可编程ROMROM1、EPROM EPROM叫做光擦除可编程可读存储器。它的存储内容可以根据需要写入，当需要更新时将原存储内容抹去，再写入新的内容。2、E2PROM 存储元 EEPROM，叫做电擦除可编程只读存储器。其存储元是一个具有两个栅极的NMOS管，如图(a)和(b)所示，G1是控制栅，它是一个浮栅，无引出

3、线；G2是抹去栅，它有引出线。在G1栅和漏极D之间有一小面积的氧化层，其厚度极薄，可产生隧道效应。如图(c)所示，当G2栅加20V正脉冲P1时，通过隧道效应，电子由衬底注入到G1浮栅，相当于存储了“1”。利用此方法可将存储器抹成全“1”状态。漏极D加20V正脉冲P2，G2栅接地，浮栅上电子通过隧道返回衬底，相当于写“0”。2 2、FLASH存储器存储器1、FLASH存储元 FLASH存储器存储器也翻译成闪速存储器，它是高密度非失易失性的读/写存储器。高密度意味着它具有巨大比特数目的存储容量。非易失性意味着存放的数据在没有电源的情况下可以长期保存。总之，它既有RAM的优点，又有ROM的优点，称得

4、上是存储技术划时代的进展。闪速存储器的特点闪速存储器的特点固有的非易失性固有的非易失性廉价的高密度廉价的高密度可直接执行可直接执行固态性能固态性能 FLASH存储元是在EPROM存储元基础上发展起来的，由此可以看出创新与继承的关系。如下图所示为闪速存储器中的存储元，由单个MOS晶体管组成，除漏极D和源极S外，还有一个控制栅和浮空栅。“0”状态：当控制栅加上足够的正电压时，浮空栅将储存许多电子带负电，这意味着浮空栅上有很多负电荷，这种情况我们定义存储元处于0状态。“1”状态：如果控制栅不加正电压，浮空栅则只有少许电子或不带电荷，这种情况我们定义为存储元处于1状态。浮空栅上的电荷量决定了读取操作时

5、，加在栅极上的控制电压能否开启MOS管，并产生从漏极D到源极S的电流。2、FLASH存储器基本操作 编程操作编程操作实际上是写操作。所有存储元的原始状态均处实际上是写操作。所有存储元的原始状态均处“1”1”状态状态，这是因为擦除操作时控制栅不加正电压。编程操作的目的是为存储元的浮空栅补充电子，从而使存储元改写成“0”状态。如果某存储元仍保持“1”状态，则控制栅就不加正电压。如图(a)表示编程操作时存储元写0、写1的情况。实际上编程时只写实际上编程时只写0 0，不写，不写1 1，因为存储元擦除后原始状态全为1。要写0，就是要在控制栅C上加正电压。一旦存储元被编程，存储的数据可保持100年之久而无

6、需外电源。读取操作读取操作 控制栅加上正电压。浮空栅上的负电荷量将决定是否可以开启MOS晶体管。如果存储元原存1，可认为浮空栅不带负电，控制栅上的正电压足以开启晶体管。如果存储元原存0，可认为浮空栅带负电，控制栅上的正电压不足以克服浮动栅上的负电量，晶体管不能开启导通。当MOS晶体管开启导通时，电源VD提供从漏极D到源极S的电流。读出电路检测到有电流，表示存储元中存1，若读出电路检测到无电流，表示存储元中存0，如图(b)所示。擦除操作擦除操作 所有的存储元中浮空栅上的负电荷要全部洩放出去。为此晶体管源极S加上正电压，这与编程操作正好相反，见图(c)所示。源极S上的正电压吸收浮空栅中的电子，从而使全部存储元变成1状态。