Memorii ROM cu tranzistoare MOS

Memorii ROM cu tranzistoare MOS

Avantaje:

densitate de integrare mult mai ridicata;

capacitatatea de memorare mai mare;

folosirea unor metode noi de programare a memoriei la utilizator.

1. Memoria EPROM

Schema de principiu a unei sectiuni:

daca sunt tranzistoare obisnuite, la activarea liniei de cuvant toate iesirile sunt puse la masa ( 0 0 0 ).

pentru a trece una din pe 1 ar fi necesar ca tranzistorul din nod ce corespunde liniei sa nu conduca atunci cand . Programarea trebuie sa se faca fara intreruperea legaturii fizice a portii la . Pentru aceasta este necesara folosirea unui nou tip de tranzistor MOS, si anume tranzistorul MOS cu poarta flotanta, care a permis realizarea memoriei EPROM.

Caracteristica de poarta a unui astfel de tranzistor depinde de incarcarea cu sarcini negative a . Deci tranzistoarele din noduri corespunzand unei linii de bit care trebuie sa fie pe trebuie sa aibe incarcata cu sarcina negativa . Programarea este facuta prin incarcarea cu ajutorul unui impuls de programare (10V-15V) intre drena si sursa tranzistorului, cu latimea de cateva zeci de ms, dupa selectarea liniei de cuvant.

Stergerea informatiilor se face iradiind matricea CD cu radiatii UV (ultraviolete) un interval de timp de ordinul zecilor de minute. Numarul garantat de programari si de stergeri este mai mare de iar durata maxima a informatiei memorate este de zeci de ani.

2. Memoria OTP ( One Time Programabile )

Este tot o memorie EPROM programata electric la producator fara fereastra de cuart pentru stergere (pret mai mic cu circa 40%). Utilizatorul nu o mai poate reprograma. Este rentabila in productia de masa. Este asemanatoare cu memoria ROM - masca bipolara.

3. Memoria EEPROM

Elimina dificultatiile de extragere din soclu si iradiere cu UV. Atat programarea cat si stergerea se fac electric. Prin perfectionarea tehnologiei si micsorarea grosimii stratului izolator al P_f exista posibilitatea programarii si stergerii electrice cu tensiuni mici aplicate intre drena si poarta. Polaritatea caderii de tensiune drena-poarta este inversata la stergere fata de programare.

Caracteristici:

numar de stergeri si de reprogramari

durata informatiei memorate mai mare de zece ani.

ceva mai scumpe,

se pot rescrie in timpul functionarii.

II. MEMORII RAM

Sunt circuite integrate cu integrare pe scara foarte larga (VLSI) care permit in timpul functionarii atat citirea cat si inscrierea in locatia adresata. Acestea mai poarta denumirea si de memorii RWM (read-write memory).

Clasificare RAM:

- statice SRAM cu bistabile in tehnologie bipolara sau unipolara,

- dinamice DRAM numai in tehnologie unipolara (MOS).

Dupa modul de selectie a locatiei avem:

- selectie liniara (mai multi biti pe cuvant)

- selectie prin coincidenta (cazul memoriilor cu un singur bit pe cuvant).

Selectia liniara (ca la ROM)

Selectia prin coincidenta - contine doua decodificatoare de adresa unul pe X si unul pe Y.

Nodul selectat din memoria din figura corespunde adresei:

A₃ A₂ A₁ A₀

0 1 1 1

1. Memoria SRAM

Aceste memorii sunt realizate cu bistabile. Terminale memoriei sunt:

A₀. A_n-1 - adrese,

D_o0D_o(k-1) - date iesire,

D_i0D_i(k-1) - date intrare,

/CS - selectie capsula,

/OE - validare iesire,

R/W  - selectie operatie.

Celula de memorie pentru 1 bit cu bistabil D latch

Functionare:

Pentru a putea face o operatie de citire sau de scriere este necesar ca celulele sa fie selectata cu ajutorul liniei de cuvant W_i activata pe zero. Deci linia de cuvant furnizeaza semnalul SEL ce actioneaza asupra portii SI si a bufferului B. Prin selectarea bufferul se afla in stare normala de functionare. Cealalta intrare a portii SI se foloseste pentru stabilirea operatiei ce se va efectua: citire sau scriere (R/W).

La citire trebuie sa avem celula selectata (SEL=0) si sa avem semnalul R/W=1. In acest caz intrarea C a bistabilului este 0 (C=0) si oricare ar fi datele pe linia de intrare ele nu se inmagazineaza in D-latch (C=0) in schimb B fiind in stare normala, obtinem la iesirea D_o pe Q memorat in bistabil.

La scriere trebuie sa avem celula selectata (SEL=0) si sa avem semnalul R/W=0. In acest caz ceea ce exista pe linia LB_IN se inscrie in D-latch. Cu alte cuvinte ceea ce am pe liniile de intrare D_i se va transfera in bistabil (adica la iesirea Q a acestuia).

Daca celula nu este selectata (SEL=1) atunci C=0 si B se afla in starea de impedanta ridicata (HiZ).

Reprezentarea simbolica a unei astfel de celule este:

Consideram in cele ce urmeaza o memorie ipotetica de 4 cuvinte de cate 2biti/cuvant. Avem deci nevoie de 8 celule. Presupunem o selectie liniara.

Tabel de functionare:

Reducerea numarului de pini a capsulei circuitului integrat folosind pini unici pentru intrare si iesire se poate face utilizand urmatoarea structura I/O (input/output).

I/O