ЕПРОМ

EPROM (engl. Erasable programmable read only memory) или избрисива програмабилна само за читање меморија је врста меморија која задржава свој садржај након престанка напајања. Другим речима, то је стална меморија. То је низ пливајућих-капија транзистора индивидуално програмираних електронским уређајем који снабдева виши напон него што се нормално користи у дигиталним колима. Једном програмирана, ЕПРОМ може бити обрисана излагањем јакој УВ светлошћу. ЕПРОМ је лако препознатљива по провидном кварцном прозору на врху паковања, кроз који је видљив силиконски чип, и који дозвољава пролаз УВ светлости током брисања.

Операција[уреди | уреди извор]

Развој ЕПРОМ меморије почиње истрживањем неисправног интегрисаног кола где је капија конекције транзистора била покварена. Напон на овим изолованим капијама променио је њихове особине. ЕПРОМ је изумљена од стране Дов Фрохман-а у Интелу 1971. који је награжен УС патентом 3660819 1972.^[1]

Свака локација за складиштење ЕПРОМ-а садржи један фиелд-еффецт транзистор. Сваки фиелд-еффецт транзистор садржи канал у телу полупроводничког уређаја. Изворни и одводни контакти направљени су у региони на крају канала. Изолациони слој оксида се налази преко канала, затим проводна (силикон или алуминијум) капија електроде је депонована, и даље је дебео слој оксида депонован преко капије електрода. Пливајућа капија електроде није повезана са осталим деловима интегрисаних кола и комплетно је изолована окруживањем слојевима оксида. Контролна капија електроде је депонована и даље је прекривају оксиди.^[2]

За добијање података са ЕПРОМ-а, адреса приказана вредностима адресних пинова ЕПРОМ-а је декодирана и користи се да повеже једну реч (обично 8-битни бајт) складишта на излазне бафер појачиваче. Сваки бит речи је 0 или 1, у зависности да ли је транзистора складиштења укључен или искључен, проводан или непроводан.

Мењање стања фиелд-еффецт транзистора контролисано је напоном на контролној капији транзистора. Присуствно напона на капију ствара проводнички канал у транзистору, укључујући га.У ствари, сачувани напон на пливајућим капијама дозвољава праг напона транзистора да буде програмиран.

Чување података у меморији захтева бирање одређене адресе и аплицирање вишег напона на транзисторе. То ствара лавину пражњења електрона, који имају довољно енергију да прођу кроз изолациони слој оксида и да се акумулирају на капији електорде. Када се високи напон прекине, електрони остају заробљени на капији.^[3] Због високе вредности изолације силиконског оксида који окружује капију, сачувано пуњење не може да исцури и подаци могу бити задржани деценијама.

Процес програмирања није електронски реверзибилан. Да би се обрисали подаци сацувани у низу транзистора, ултра љубичаста светлост је усмерена на интегрисано коло. Фотони УВ светлости изазивају јонизацију унутар силицијум оксида, што омогућује сачуваном пуњењу да на пливајућој капији да се растури. С обзиром да је цео низ меморије изложен, сва меморија се брише одједном. Процес траје неколико минута за УВ светлост одређене јачине;сунчева светлост би избрисала чип за неколико недеља, а унутрашње флуоресцентно светло за неколико година ^[4] Генерално ЕПРОМ мора бити уклоњен да би био избрисан, с обзиром да није практично да се угради УВ лампа у колу. ЕЕПРОМ је развијен да обезбеди електричну функцију брисања и сада углавном замењује делове који се бришу ултраљубичастим светлом.

Детаљи[уреди | уреди извор]

Пошто је кварцни прозор скуп за израду, једном програмабилни чипови су представљени;овде, интегрисано коло је упаковано у непрозирно паковање, па не може бити обрисано након програмирања - ово такође елиминише потребу да се тестира брисање, што такође смањује трошкове. Једном програмабилне верзије ЕПРОМ и ЕЕПРОМ базираних микроконтролера се производе. Како год, једном програмабилни ЕПРОМ је брзо заменио ЕЕПРОМ за мале величине, где цена меморијске ћелије није веома важна, и Фласх за веће величине.

Програмирани ЕПРОМ задржава податке за најмање 10 до 20 година.^[5], а многе и преко 35 година, и могу бити прочитане неограничени број пута. Прозор за брисање мора бити прекривен непровидним делом да би се избегло случајно брисање УВ светлошћу из сунца или блица камере. Стари БИОС чипови били су често ЕПРОМ меморија, а прозор за брисање био је прекривен етикетом на којој је обично писала верзија БИОСа или име произвођача. Често је натпис имао потпору фолије да би се осигурала непрозирност на УВ светлост.

Брисање ЕПРОМ-а почиње са таласном дужином мањом од 400 нм. Излагање сунчевој светлости на недељу дана или флуоресцентом светлу на 3 године може да изазове брисање. Препоручена процедура брисања је излагање УВ светлости на 253.7 нм на најмање 15 W-сек/цм2 на 20-30 минута, са лампом на раздаљини од око 2.5цм.

Брисање такође може бити изведено са X-зрацима.

”Брисање, међутим, мора да се изврши неелектричним методама, због тога што капија електроде није електрично приступљива. Светлећа УВ светлост на било који део неотпакованог уређаја изазива фотострују да тече од пливајуће капије назад до силицијумске подлоге, тиме се капија враћа на почетно, ненапуњено стање. Овај метод брисања омогућује комплетно тестирање и исправљање сложеног меморијског низа пре него што је паковање у потпуности завршено. Једно када је паковање запечаћено, информације могу бити даље обрисане излагањем X зрацима преко 5*104 рад, количини која лако достиже комерцијалне X генераторе.”(5*104 рад = 500 Ј/кг)^[6]

Другим речима, да бисте обрисали ваш ЕПРОМ, морали бисте да имате генератор X зрака и да ставите у рерну на преко 600 степени целзијуса. Ефекти процеса на поузданост делова захтевала би додатно тестирање, па су се одлучили на прозор уместо.^[7]

ЕПРОМ има ограничен али велики број циклуса брисања;силицијум диоксид око капија акумулирао би оштећење сваког циклуса, правећи чип непоузданим после неколико хиљада циклуса. ЕПРОМ програмирање је споро у поређењу са другим типовима меморије. Због веће густине делови имају малу изложеност оксиду између омотача водова и капија, УВ брисање постаје мање практично за веома велике меморије. Чак и прашина унутар паковања може да спречи неке ћелије да буду обрисане.^[8]

Примена[уреди | уреди извор]

За велике количине(хиљаду или више), маск РОМ меморије су најјефтиније за производњу. Како год, ово захтева много недеља да се направи, због тога што илустрација интегрисаног кола омотача мора бити измењена да сачува податке на РОМ-у. У почетку, мислили су да би ЕПРОМ био скуп за масовну производњу и коришћен је само за развој. Ускоро је откривено да је мала производња економична са ЕПРОМ деловима, нарочито када је предност брзог ажурирања фирмwаре-а била разматрана.

Неки микроконтролери, пре ере ЕЕПРОМ-а и фласх меморија, користили су ЕПРОМ на чипу да складиште програм. Такве микроконтролере садржале су неке верзије Интела 8048,Фреесцале 68ХЦ11, и "C" верзија ПИЦ микроконтролера. Као ЕПРОМ чипови, тако су микроконтролери долазили у верзији са прозором(скупи) који су били корисни за дебаговање и развој програма. Исти чип долазио је у непровидном једном програмабилном паковању за производњу.

ЕПРОМ величине и типови[уреди | уреди извор]

ЕПРОМ меморије долазе у неколико различитих величина у физичком смислу и у смислу капацитета. Док су делови истог броја типа од различитих произвођача били компатибилни за читање, постојала је разлика у процесу програмирања.

Већина ЕПРОМ-а може бити идентификована програмирањем кроз "мод потписа" форсирањем 12В на пин А9 и читањем два бајта података. Како год, како ово није било универзално, софтвер за програмирнаје такође је омогућавао ручно подешавање произвођача и типа уређаја да би се осигурало правилно програмирање.^[9]

Тип ЕПРОМ-а	Година	Величина — бит	Величина — бајт	Дужина (хеx)	Последња адреса (хеx)
1702, 1702А	1971	2 Кбит	256	100	ФФ
2704	1975	4 Кбит	512	200	1ФФ
2708	1975	8 Кбит	1 КБ	400	3ФФ
2716, 27Ц16, ТМС2716, 2516	1977	16 Кбит	2 КБ	800	7ФФ
2732, 27Ц32, 2532	1979	32 Кбит	4 КБ	1000	ФФФ
2764, 27Ц64, 2564		64 Кбит	8 КБ	2000	1ФФФ
27128, 27Ц128		128 Кбит	16 КБ	4000	3ФФФ
27256, 27Ц256		256 Кбит	32 КБ	8000	7ФФФ
27512, 27Ц512		512 Кбит	64 КБ	10000	ФФФФ
27Ц010, 27Ц100		1 Мбит	128 КБ	20000	1ФФФФ
27Ц020		2 Мбит	256 КБ	40000	3ФФФФ
27Ц040, 27Ц400		4 Мбит	512 КБ	80000	7ФФФФ
27Ц080		8 Мбит	1 МБ	100000	ФФФФФ
27Ц160		16 Мбит	2 МБ	200000	1ФФФФФ
27Ц320, 27Ц322		32 Мбит	4 МБ	400000	3ФФФФФ

^[10]

Галерија[уреди | уреди извор]

Поглед изблиза на ЕПРОМ
А 32 КБ (256 Кбит) ЕПРОМ
ЕПРОМ.
Овај 8749 Микроконтролер чува програм у ЕПРОМу
32КБ СТМицроелецтроницс ЕПРОМ
32КБ ЕПРОМ АМД

Референце[уреди | уреди извор]

^ ЕПРОМ патент
^ Цхих-Танг Сах , Фундаменталс оф солид-стате елецтроницс Wорлд Сциентифиц. 1991. ISBN 978-981-02-0637-6. стр. 639.
^ Војин Г. Оклобдзија, Дигитал Десигн анд Фабрицатион, ЦРЦ Пресс. 2008. ISBN 978-0-8493-8602-2., паге 5-14 тхроугх 5-17
^ Аyерс, Јохн Е. (2004). Дигитал Интегратед Цирцуитс: Аналyсис анд Десигн. ЦРЦ Пресс. стр. 591. ИСБН 978-0-8493-1951-8.
^ * Паул Хороwитз анд Wинфиелд Хилл, Тхе Арт оф Елецтроницс 2нд Ед. Цамбридге Университy Пресс, Цамбридге. 1989. ISBN 978-0-521-37095-0. стр. 817.
^ May 10, 1971 issue of Electronics Magazine in an article written by Dov Frohman
^ „eprom”. 090508 jmargolin.com
^ Sah 1991, стр. 640.
^ U.S. International Trade Commission, ур. (1998). Certain EPROM, EEPROM, Flash Memory and Flash Microcontroller Semiconductor Devices and Products Containing Same, Inv. 337-TA-395. Diane Publishing. стр. 51—72. ISBN 978-1-4289-5721-3. The details of SEEQ's Silicon Signature method of a device programmer reading an EPROM's ID.
^ NOTE: 1702 EPROMs were PMOS, 27x series EPROMs containing a C in the name are CMOS based, without the C are NMOS

[1] ЕПРОМ патент

[2] Цхих-Танг Сах , Фундаменталс оф солид-стате елецтроницс Wорлд Сциентифиц. 1991. ISBN 978-981-02-0637-6. стр. 639.

[3] Војин Г. Оклобдзија, Дигитал Десигн анд Фабрицатион, ЦРЦ Пресс. 2008. ISBN 978-0-8493-8602-2., паге 5-14 тхроугх 5-17

[4] Аyерс, Јохн Е. (2004). Дигитал Интегратед Цирцуитс: Аналyсис анд Десигн. ЦРЦ Пресс. стр. 591. ИСБН 978-0-8493-1951-8.

[5] * Паул Хороwитз анд Wинфиелд Хилл, Тхе Арт оф Елецтроницс 2нд Ед. Цамбридге Университy Пресс, Цамбридге. 1989. ISBN 978-0-521-37095-0. стр. 817.

[6] May 10, 1971 issue of Electronics Magazine in an article written by Dov Frohman

[jmargolin_com-eprom-7] „eprom”. 090508 jmargolin.com

[FOOTNOTESah1991640-8] Sah 1991, стр. 640.

[Silicon_Signature-9] U.S. International Trade Commission, ур. (1998). Certain EPROM, EEPROM, Flash Memory and Flash Microcontroller Semiconductor Devices and Products Containing Same, Inv. 337-TA-395. Diane Publishing. стр. 51—72. ISBN 978-1-4289-5721-3. The details of SEEQ's Silicon Signature method of a device programmer reading an EPROM's ID.

[10] NOTE: 1702 EPROMs were PMOS, 27x series EPROMs containing a C in the name are CMOS based, without the C are NMOS

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]