9.6.4. Багаторазово програмований постійний запам'ятовуючий пристрій

В багаторазово програмованих ПЗП в програмованих комірках використовуються МОП транзистори, параметри яких змінюються під впливом високої напруги. Вміст ПЗП може бути стертий застосуванням ще одної високої напруги або застосуванням ультрафіолетового світла

Процедура програмування таких ПЗП складається з двох етапів. Спочатку прово­диться стирання вмісту всіх або частини комірок, а потім проводиться запис нової ін­формації. У цьому класі ПЗП виділяють декілька груп

■ EPROM (Erasable Programmable ROM - програмовані ПЗП, вміст яких може бути стертий);

■ EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM програмовані ПЗП, вміст яких може бути стертий електрично);

■ флеш пам'ять

У EPROMзапис інформації проводиться електричними сигналами, так само як в PROM,проте перед операцією запису вміст всіх комірок повинен бути приведений до однакового стану (стерто) шляхом дії на мікросхему ультрафіолетовим опромінюванням. Кристал по

338

міщається в керамічний корпус, що має невелике кварцове вікно, через яке і проводиться опромінювання. Щоб запобігти випадковому стиранню інформації, після опромінювання кварцове вікно заклеюють непрозорою плівкою. Процес стирання може виконуватися ба­гато разів. Кожне стирання займає близько 20 хвилин. Цикл програмування займає декіль­ка сотень мілісекунд. Час зчитування є близьким до показників ROM і DRAM.

У порівнянні з PROMмікросхеми EPROMє дорожчими, але завдяки можливості багатократного перепрограмування вони часто застосовуються. Даний вид мікросхем випускався в рамках серії К573.

Привабливішим варіантом багатократно програмованої пам'яті є програмована постій­на пам'ять EEPROM,вміст якої може бути стертий електрично. Стирання і запис інфор­мації в цю пам'ять проводяться побайтово, причому стирання - не окремий процес, а лише етап, що відбувається автоматично при записі. Операція запису займає істотно біль­ше часу ніж зчитування - декілька сотень мікросекунд на байт. У мікросхемі використо­вується той же принцип зберігання інформації, що і в EPROM.Програмування EPROMне вимагає спеціального програматора і реалізується засобами самої мікросхеми. Випус­каються два варіанти мікросхем EEPROM:з послідовним і паралельним доступом, при­чому перших значно більше. У EEPROMз доступом по послідовному каналу (SEEPROM- SerialEEPROM)адреси, дані і команди передаються по одному провіднику і синхронізу­ються імпульсами на тактовому вході. Перевагою SEEPROMє малі габарити і мінімальне число ліній введення-виведення, а недоліком - великий час доступу. SEEPROM випуска­ються в рамках серій мікросхем 24Сххх, 25Сххх і ЗЗСххх, а паралельні EEPROM - в складі серії 28Сххх.

В цілому EEPROM є дорожчими, ніж EPROM, а мікросхеми мають менш щільне па­кування комірок, тобто меншу ємність.

Відносно новий вид напівпровідникової пам'яті - це флеш-пам'ять (назву flash мож­на перевести як "спалах блискавки", що підкреслює відносно високу швидкість пере­програмування). Вперше анонсована у середині 80-х років, флеш-пам'ять багато в чому схожа на EEPROM,але використовує особливу технологію побудови запам'ятовуючих елементів. Аналогічно EEPROM,у флеш-пам'яті стирання інформації проводиться елек­тричними сигналами, але не побайтово, а по блоках або повністю. Тут слід зазначити, що існують мікросхеми флеш-пам'яті з розбиттям на дуже дрібні блоки (сторінки) з авто­матичним посторінковим стиранням, що зближує їх за можливостями з EEPROM. Як і у випадку з EEPROM, мікросхеми флеш-пам'яті випускаються у варіантах з послідовним і паралельним доступом.

За організацією масиву запам'ятовуючих елементів розрізняють флеш-пам'ять з то­тальним очищенням, коли стирання допустимо тільки для всього масиву запам'ятову­ючих елементів, та з блоковим очищенням, коли масив запам'ятовуючих елементів роз­дільний на декілька блоків різного або однакового розміру, вміст яких може очищатися незалежно.

Вміст флеш-пам'яті може бути очищений за декілька секунд, запис одного слова зай­має декілька мікросекунд, а час доступу до даних при зчитуванні - декілька десятків наносекунд.

339