Prom что за память

Обновлено: 03.07.2024

В большинстве применений микроЭВМ используются фиксированные данные и программы. Для этих целей идеальным средством хранения служит постоянное запоминающее устройство (ПЗУ; Read-Only Memory, ROM), особенно в том случае, когда эти данные или программы размножаются во многих тысячах экземпляров. Будучи довольно похожим на динамическое ОЗУ, ПЗУ представляет собой, по существу, решетку из транзисторов (обычно МОП-транзисторов с каналом «-типа), но только конфигурация хранимых данных определяется в момент изготовления. В те ячейки памяти, которые должны содержать логическую 1, включается транзистор, а в тех ячейках, где должен храниться логический 0, транзистора нет.

В программируемых ПЗУ (ППЗУ; Programmable ROM, PROM) во все ячейки включаются транзисторы, снабженные плавкой перемычкой, которую можно пережечь, пропуская по ней достаточно большой ток, чтобы разомкнуть цепь. Пользователь сам пережигает нужные перемычки, занося свои собственные данные; это делается с помощью программатора ППЗУ, в котором последовательно перебираются адреса и подается ток, необходимый для расплавления перемычки.

При работе с опытными образцами и при размножении в небольшом числе экземпляров особенно ценным оказывается стираемое ППЗУ (Erasable PROM, EPROM), так как имеется возможность изменять содержащиеся в нем данные, не заменяя ИС. В стираемых ППЗУ в качестве ячеек памяти используются «-канальные МОП-транзисторы с индуцируемым каналом, снабженные специальным изолированным плавающим затвором. Перед программированием все МОП-транзисторы ставятся в режим отсечки, что соответствует записи логической 1. Программирование требует тщательного контроля и заключается в подаче сравнительно большого напряжения (25 В) между стоком и вспомогательным затвором, в результате чего происходит временный лавинный пробой в изолирующем слое оксида между каналом и плавающим затвором. После снятия напряжения пробой прекращается, в плавающем затворе остается захваченный им заряд и транзистор отпирается, что соответствует записи в этой ячейке логического 0. Чтобы удалить захваченный заряд, кристалл в течение 30 мин подвергают воздействию интенсивного ультрафиолетового света, под действием которого заряд стекает с плавающего затвора, данные стираются и схема оказывается подготовленной к перепрограммированию. В электрически стираемых ППЗУ (Electrically Erasable PROM, EEPROM или E 2 ROM) заряд удаляется из затвора не ультрафиолетовым светом, а высоким напряжением. Такие устройства требуют меньшего времени на перепрограммирование, чем стираемые ППЗУ. В популярных E 2 PROM флэш (flash) можно стирать и переписывать отдельные биты при обычном напряжении питания +5 В; поэтому с запоминающими устройствами типа флэш можно обращаться как с энергонезависимым ОЗУ.

Постоянные запоминающие устройства можно рассматривать не только с точки зрения хранения в них данных, но и как очень компактные и гибкие комбинационные логические схемы. В конце концов, работу любой комбинационной логической схемы всегда можно выразить в виде таблицы истинности, посредством которой данному набору входных битов ставится в соответствие определенная комбинация выходных битов. Если использовать входные биты в качестве разрядов двоичного слова на адресных входах ППЗУ, то требуемые выходные биты можно записать по соответствующим адресам; с помощью всего лишь одной или двух ИС реализуются очень сложные комбинационные логические функции. Если к памяти добавить счетчик и его выходы соединить с шиной адреса стираемого ППЗУ, то получится конечный автомат, у которого на выходе будет появляться регулярная последовательность различных комбинаций битов по мере того, как счетчик станет отсчитывать импульсы тактовой последовательности. Такие устройства могут быть ценными для систем промышленного контроля.

Память представляла собой двумерный массив проводников (строк и столбцов) на пересечении которых создавалась специальная перемычка из металла (например, нихрома или титаново-вольфрамового сплава) или аморфного кремния. Программирование заключалось в пропускании через соответствующую перемычку тока, который заставлял её разорваться — расплавиться и испариться. Восстановление расплавленных перемычек невозможно.

Несмотря на кажущуюся надежность такого решения эта технология оказалась весьма капризной. Металлические перемычки при программировании образовывали капли и пары металла, которые оседали обратно на кристалл в самых неожиданных местах с соответствующими неприятными последствиями. Поликремниевые перемычки имели способность к самовосстановлению за счет миграции атомов. По этой причине микросхемы после программирования требовалось выдерживать длительное время при высокой температуре с целью выявления потенциальных дефектов этого типа.

В конечном итоге память на пережигаемых перемычках была вытеснена решениями на транзисторах с плавающим затвором (EPROM, EEPROM и флеш-памятью).

Недостатки PROM

Малый объём хранимых данных.
В PROM возможно изменение данных путем «довыжигания» тех перемычек, которые еще не были уничтожены. Для борьбы с такими изменениями могут применяться контрольные суммы.

Преимущества

Ссылки

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "PROM" в других словарях:

Prom — Queen redirects here. For other uses, see Prom Queen (disambiguation). This article is about the formal dance held at the end of an academic year. For other uses, see Prom (disambiguation). Senior year students dressed up for their prom 2011 … Wikipedia

PROM-1 — mit UPROM 1 Zünder in gesichertem Zustand („Kragen“ am Zünderhals) Allgemeine Angaben Bezeichnung … Deutsch Wikipedia

PROM-1 — (ПРОМ 1) противопехотная выпрыгивающая осколочная мина кругового поражения. Была разработана в Югославии. Свое происхождение ведет о … Википедия

prom — [ pram ] noun count a dance for HIGH SCHOOL students, usually held at the end of the year: prom night: We met on prom night … Usage of the words and phrases in modern English

PROM — [prɒm ǁ prɑːm] noun [uncountable] COMPUTING programmable read only memory; a type of memory on a computer that will only record material once. The material cannot easily be removed from the computer … Financial and business terms

prom|is|cu|i|ty — «PROM ihs KYOO uh tee, PROH mihs », noun, plural ties. the fact or condition of being promiscuous … Useful english dictionary

prom|is|ee — «PROM uh SEE», noun. a person to whom a promise is made … Useful english dictionary

prom|is|so|ry — «PROM uh SR ee, SOHR », adjective. containing or implying a promise: »promissory oaths … Useful english dictionary

Эта статья содержит краткое описание популярных семейств микросхем энергонезависимой памяти, т.е. памяти, способной хранить информацию в отсутствие электропитания. Довольно часто, в качестве обобщенного названия этого класса микросхем используют аббревиатуру "ПЗУ" - Постоянное Запоминающее Устройство (по англ. ROM - Read Only Memory - память только для чтения). Следует заметить, что это не совсем корректно. Первые, наиболее старые представители энергонезависимой памяти, действительно использовались в аппаратуре только в режиме чтения, а их запись (программирование) осуществлялась либо в процессе изготовления кристалла, либо перед установкой в аппаратуру с помощью довольно сложного прибора - программатора. В дальнейшем, по мере совершенствования технологии производства и упрощения методов и алгоритмов записи, их современные модификации все чаще стали использовать в приборах и устройствах в режимах записи, стирания и перезаписи. Например, в модулях фискальной памяти кассовых аппаратов, в них заносится итоговая информация о дневной выручке и количестве покупок. В телевизорах ПЗУ используют для хранения различных настроек, а в телефонных аппаратах - для хранения и быстрого набора часто используемых телефонных номеров (записная книжка). Все эти применения противоречат самому смыслу понятия "память только для чтения". Попытки устранить это противоречие привели к обрастанию аббревиатуры "ПЗУ" уточняющими приставками: ППЗУ - программируемые ПЗУ, СППЗУ - стираемые ППЗУ, РПЗУ - репрограммируемые ПЗУ (PROM - Programmable ROM, EPROM - Erasable PROM, EEPROM - Electrically Erasable PROM) и т.д. Однако, наиболее точным обобщающим названием этого класса приборов является "энергонезависимая память". Этого понятия, применяя сокращение ЭП, мы и будем придерживаться в данной статье.

MaskROM - Масочные ПЗУ

Это наиболее старое семейство микросхем ЭП. Информация в такую память заноситься в процессе изготовления кристалла и в дальнейшем не может изменяться. Многолетняя популярность MaskROM обуславливалась низкой ценой при крупносерийном производстве. В настоящее время, в связи с резким снижением цен на программируемую и перепрограммируемую память, применяются редко. Наиболее распространенные микросхемы этого семейства - серия 23xxx.

PROM - Программируемые ПЗУ

Первыми программируемыми ПЗУ, пришедшими на смену MaskROM, стали микросхемы памяти на базе плавких перемычек (например, распространенные десять лет назад отечественные серии К556 и К1556). Возможность самостоятельной записи информации в них делало их пригодными для штучного и мелкосерийного производства. Наиболее существенными недостатками были большой процент брака и необходимость специальной длительной термической тренировки, без которой надежность хранения данных была невысокой. В настоящее время, также почти не применяются.

Различные источники по разному расшифровывают аббревиатуру EPROM - Erasable Programmable ROM или Electrically Programmable ROM (стираемые программируемые ПЗУ или электрически программируемые ПЗУ). Обычно, так называют популярные микросхемы серии 27xxx (отечественный аналог - серия К573).
Основу этой серии составляют ПЗУ, стираемые ультрафиолетовым излучением. Корпуса таких микросхем имеют окно из кварцевого стекла. Данные хранятся в виде зарядов плавающих затворов МОП-транзисторов, упрощенно говоря, представляющих собой конденсаторы с очень низкой утечкой заряда.
Многие производители памяти выпускают серию 27xxx также в исполнении "OTP" - One Time Programmable - однократно программируемые (те же кристаллы, но в дешевом пластиковом корпусе без кварцевого окна).
В последнее время получили широкое распространение электрически стираемые модификации EPROM производства фирм Winbond и SST, также выпускаемые в пластиковых корпусах.

Non-volatile RAM (NVRAM), FRAM

Понятие "Энергонезависимое ОЗУ" (Non-volatile RAM или NVRAM) включает в себя несколько подсемейств памяти. Все они отличаются от других видов ЭП моментальной записью. Поэтому, вместо термина "программирование", по отношению к этим микросхемам обычно применяют термин "запись".
Первая разновидность NVRAM представляет собой обычные статические ОЗУ со встроенным элементом питания (чаще всего литиевым) и усиленной защитой от искажения информации в момент включения и выключения питания. Важным преимуществом этих микросхем является неограниченное количество циклов перезаписи (для EPROM, Flash и EEPROM оно обычно составляет от одной тысячи до 100 миллионов). Мировым лидером производства такой памяти является фирма Dallas Semiconductor.
Другой разновидностью NVRAM являются микросхемы, содержащие на одном кристалле энергозависимое ОЗУ (RAM) и резервную EEPROM-память, с возможностью сохранения (копирования) содержимого ОЗУ в EEPROM и обратного восстановления данных из EEPROM в ОЗУ. Многие из этих микросхем имеют функцию автоматического восстановления данных из EEPROM в ОЗУ при включении питания. Подразделяются на последовательные и параллельные.
Новое поколение NVRAM, при изготовлении которых используются самые современные технологии с применением материалов - ферроэлектриков (FRAM), не требуют для хранения информации никакого элемента питания, сохраняя все остальные свойства обычных ОЗУ. Часто выпускаются в виде микросхем, полностью совместимых по расположению выводов, алгоритмам и протоколам, и даже совпадающие по маркировке с последовательными и параллельными EEPROM. Примером может служить серия 24Cxx фирмы Ramtron. Количество циклов перезаписи для FRAM обычно составляет 10 миллиардов.

Внутренняя память микроконтроллеров

Большинство современных микроконтроллеров имеют встроенную энергонезависимую память программ (MaskROM, OTP EPROM, Flash или EEPROM), а многие - также дополнительную память данных (EEPROM или Flash). Все вышеописанные свойства этих видов ЭП относится и к встроенной памяти микроконтроллеров.
Фирма Atmel использует для своих программируемых в процессе производства и однократно программируемых пользователем микроконтроллеров термин QuickFlash. По своим свойствам такая память полностью соответствует MaskROM или OTP EPROM.
Понятие FlexROM используется фирмой Microchip для обозначения программируемых в процессе изготовления PIC-контроллеров. Аналогично MaskROM.

Таблица 1 резюмирует особенности каждого типа памяти, описного выше, но имейте в виду, что различные типы памяти служат разным целям. Каждый тип памяти имеет свои сильные и слабые стороны. Сравнение «один к одному» не всегда эффективно.

Таблица 1. Характеристики различных типов памяти.

Barr, Michael. "Memory Types," Embedded Systems Programming, May 2001, pp. 103-104.

Related items

Comments

Вот недавно столкнулся с NVRAM .
Вышла ошибка : "Warning ! NVRAM battery low or not detected"
На модуле , которому принадлежал NVRAM была RTOS система VxWorks . На определенные контакты NVRAM
сверху 4-я ножками крепился пластиковый корпус с кварцевыми часами и батарейкой .
Заменили батарейку , восстановили данные
и все заработало .

alexandershahba zov, а что за девайс такой с операционной системой?

Кстати есть еще FRAM или FeRAM
Кусок из энциклопедии на Академике:
"Сегнетоэлектрическая память FRAM (англ. Ferroelectric RAM) — статическая оперативная память с произвольным доступом, ячейки которой сохраняют информацию, используя сегнетоэлектрич еский эффект («ferroelectric » переводится «сегнетоэлектри к, сегнетоэлектрич еский», а не «ферромагнетик» , как можно подумать). Ячейка памяти представляет собой две токопроводящие обкладки, и плёнку из сегнетоэлектрич еского материала. В центре сегнетоэлектрич еского кристалла имеется подвижный атом. Приложение электрического поля заставляет его перемещаться. В случае, если поле «пытается» переместить атом в положение, например, соответствующее логическому нулю, а он в нём уже находится, через сегнетоэлектрич еский конденсатор проходит меньший заряд, чем в случае переключения ячейки. На измерении проходящего через ячейку заряда и основано считывание. При этом процессе ячейки перезаписываютс я, и информация теряется(требуе тся регенерация). Исследованиями в этом направлении занимаются фирмы Hitachi совместно с Ramtron, Matsushita с фирмой Symetrix. По сравнению с флеш-памятью, ячейки FRAM практически не деградируют — гарантируется до 1010 циклов перезаписи."

Читайте также: