Запоминающие устройства для хранения
Постоянной информации
Постоянные запоминающие устройства хранят информацию, которая либо вообще не изменяется (в ЗУ типа ROM(M) и PROM), либо изменяется редко и не во время работы вычислительного устройства (в ЗУ типа EPROM и EEPROM).
В масочные ЗУ типа ROM(M) информацию записывают при изготовлении на промышленных предприятиях с помощью шаблона (маски) на завершающем этапе технологического процесса.
ЗУ типа PROM программируют после изготовления их предприятием электронной промышленности в лабораториях потребителей без использования сложных технологических процессов. Для этого используют несложные устройства программаторы.
ПЗУ имеют многоразрядную организацию (чаще всего 8- или 4-разрядную, для некоторых ИС 16-разрядную).
Масочные ЗУ.
В качестве запоминающих элементов в масочных ЗУ могут выступать диоды, биполярные транзисторы, МОП-транзисторы и т.д. В матрице диодного ПЗУ (рис.5.2,а) горизонтальные линии (строки) являются линиями выборки слов, а вертикальные — линиями считывания.
Рис.5.2. Матрицы запоминающих элементов масочного ЗУ:
а—диодная; б — МОП-транзисторная
Считываемое слово определяется расположением диодов в узлах координатной сетки. Для считывания нужного слова в соответствующую строку подается импульс напряжения. При наличии диода высокий потенциал передается на соответствующую вертикальную линию, и в данном разряде слова появляется сигнал логической единицы. При отсутствии диода потенциал близок к нулевому, т.к. вертикальная линия через резистор связана с корпусом. В изображенной матрице при подаче импульса в линию выборки Л1 считывается слово 11010001 (это слово хранится в ячейке номер 1). При подаче импульса в линию Л2 считывается слово 10101011 (оно хранится в ячейке номер 2). Линии выборки являются выходами дешифратора адреса, каждая адресная комбинация формирует единицу только на своем выходе дешифратора, что приводит к считыванию слова только из адресуемой ячейки.
Обычно при производстве масочных ЗУ выпускается целая номенклатура однотипных микросхем, отличающихся различной «зашитой» в них информацией. Для удешевления производства стремятся сделать так, чтобы процесс изготовления различных микросхем отличался минимумом технологических операций. Например, если в качестве запоминающих элементов используются МОП-транзисторы (на рис.2б показана одна из строк матрицы), то на этапе изготовления затворов в транзисторах, соответствующих хранению логического нуля, увеличивают толщину подзатворного окисла. Это ведет к увеличению порогового напряжения этих транзисторов, и при подаче обычного рабочего уровня они остаются закрытыми. Таким образом, при производстве всей номенклатуры микросхем все технологические операции, кроме одной, напыление подзатворного окисла, будут одинаковыми. Для этого требуются только различные шаблоны — маски, через которые осуществляется процесс напыления. ЗУ с масочным программированием отличаются компактностью запоминающих элементов и, следовательно, высоким уровнем интеграции. Область применения масочных ЗУ хранение стандартной информации, имеющей широкий круг потребителей. В частности, масочные ЗУ используют для хранения кодов букв русского и латинского алфавитов, таблиц типовых функций (синуса, квадратичной функции и др.), стандартного программного обеспечения и т.п.