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只讀存儲器的2款改變方式介紹

可編程rom是依靠熔斷熔絲來寫入數(shù)據(jù)的，但熔絲熔斷后是不能恢復(fù)的，也就說可編程rom寫入數(shù)據(jù)后就不能再更改，這不能滿足設(shè)計時需要反復(fù)修改存儲內(nèi)容的需要。為了解決這個問題，又生產(chǎn)出可改寫只讀存儲器。

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

可改寫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，它有兩個柵極，上面的柵極與普通的柵極作用相同，稱之為選擇柵極，下面的柵極被包圍在二氧化硅絕緣層中，處于懸浮狀態(tài)，稱為浮置柵極。在 eprom寫入數(shù)據(jù)前，片內(nèi)所有的存儲單元中的疊層?xùn)?mos 管的浮置柵極內(nèi)無電荷，這種情況下的疊層?xùn)舖os管與普通的nmos管一樣。

在沒有寫入數(shù)據(jù)時，如果選中某存儲單元，該單元的字選線w；為高電平“1”時，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)門反相后，在數(shù)據(jù)線得到“1”。即沒寫入數(shù)據(jù)時，存儲單元存儲數(shù)據(jù)為“1”。

當(dāng)往存儲單元寫入數(shù)據(jù)時，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），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，沒有外界電壓作用時可以長期保存(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”,從而完成往存儲單元寫“0”過程。

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

如果要擦除eprom存儲的信息，可以采用紫外線來照射。讓紫外線照射eprom上透明石英玻璃窗口(照射時間為15～20min),這樣eprom內(nèi)部各存儲單元中的疊層?xùn)舖os管的浮置柵極上的電子獲得足夠的能量，又會穿過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，存儲單元存儲數(shù)據(jù)又變?yōu)?ldquo;1”,從而完成了信息的擦除。

可編程只讀存儲器（prom）

固定rom存儲的信息是固化的，用戶不能更改，這對大量需要固定信息的數(shù)字電路系統(tǒng)是適合的。但是在開發(fā)數(shù)字電路系統(tǒng)新產(chǎn)品時，人們經(jīng)常需要將自己設(shè)計的信息內(nèi)容寫入rom，固定rom對此是無能為力的。遇到這種情況時可采用一種具有可寫功能的rom——

可編程只讀存儲器來實現(xiàn)。

可編程只讀存儲器英文縮寫為prom（programmable read only memory），在出廠時，它是一種空白rom（存儲單元全為“1”或“0”），用戶可以根據(jù)需要寫入信息，寫入信息后就不能再更改，也就是說可編程rom只能寫一次。

可編程rom的組成結(jié)構(gòu)與固定rom相似，只是

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

圖 晶體管prom存儲單元

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

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

如果有的單元不需要寫“0”，則不選中該單元，該字選線為“0”，相應(yīng)的晶體管截止，熔絲不會熔斷。寫入數(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，由于電流小，不會熔斷熔絲。