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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(lái)寫(xiě)入數據的，但熔絲熔斷后是不能恢復的，也就說(shuō)可編程rom寫(xiě)入數據后就不能再更改，這不能滿(mǎn)足設計時(shí)需要反復修改存儲內容的需要。為了解決這個(gè)問(wèn)題，又生產(chǎn)出可改寫(xiě)只讀存儲器。

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

可改寫(xiě)rom的結構與固定rom基本相同，不同之處在于它用一種疊層柵mos管替代存儲單元中普通的mos管。疊層柵mos管的結構及構成的存儲單元如圖所示。

圖（a）所示為疊層柵mos管的結構示意圖，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)入數據前，片內所有的存儲單元中的疊層柵 mos 管的浮置柵極內無(wú)電荷，這種情況下的疊層柵mos管與普通的nmos管一樣。

在沒(méi)有寫(xiě)入數據時(shí)，如果選中某存儲單元，該單元的字選線(xiàn)w；為高電平“1”時(shí)，疊層柵mos管處于導通狀態(tài)，位線(xiàn)y；為低電平“0”，再經(jīng)三態(tài)門(mén)反相后，在數據線(xiàn)得到“1”。即沒(méi)寫(xiě)入數據時(shí)，存儲單元存儲數據為“1”。

當往存儲單元寫(xiě)入數據時(shí)，需要給疊層柵mos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(xiàn)w；送高幅度的正脈沖（例如寬度為50ms、幅度為25v的脈沖），疊層柵mos管d、s極之間有溝道形成而導通，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)二氧化硅薄層到達浮置柵極，浮置柵極帶負電，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(cháng)期保存(10年以上)。當高電壓改成正常電壓后，由于浮置柵極上負電荷的影響，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，疊層柵mos管選擇柵極即使加高電平也無(wú)法導通，位線(xiàn)y=1,經(jīng)三態(tài)反相后，在數據線(xiàn)d上得到“0”,從而完成往存儲單元寫(xiě)“0”過(guò)程。

圖疊層柵mos管的結構及構成的存儲單元

如果要擦除eprom存儲的信息，可以采用紫外線(xiàn)來(lái)照射。讓紫外線(xiàn)照射eprom上透明石英玻璃窗口(照射時(shí)間為15～20min),這樣eprom內部各存儲單元中的疊層柵mos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，疊層柵mos管又相當于普通的mos管，存儲單元存儲數據又變?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(hù)不能更改，這對大量需要固定信息的數字電路系統是適合的。但是在開(kāi)發(fā)數字電路系統新產(chǎn)品時(shí)，人們經(jīng)常需要將自己設計的信息內容寫(xiě)入rom，固定rom對此是無(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——

可編程只讀存儲器來(lái)實(shí)現。

可編程只讀存儲器英文縮寫(xiě)為prom（programmable read only memory），在出廠(chǎng)時(shí)，它是一種空白rom（存儲單元全為“1”或“0”），用戶(hù)可以根據需要寫(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的組成結構與固定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(xiě)入數據時(shí)通過(guò)大電流將相應單元中的熔絲熔斷，從而將寫(xiě)入的數據固化下來(lái)。下面以雙極型晶體管構成的prom為例來(lái)說(shuō)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(gè)熔絲，當字選線(xiàn) w=1 時(shí)，該單元處于選中狀態(tài)，晶

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

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