ПЗУ с электрическим стиранием информации

То, что корпуса микросхем с кварцевым окошком очень дороги, а также такой параметр как малое количество циклов записи-стирания привели к поиску способов стирания информации из ППЗУ электрическим способом. На этом пути встретилось много трудностей, которые к настоящему времени практически решены.

В настоящее время достаточно широко распространены микросхемы с электрическим стиранием информации. В качестве запоминающей ячейки в них используются такие же ячейки, как и в РПЗУ, но они стираются электрическим потенциалом, поэтому количество циклов записи-стирания для этих микросхем достигает 1000000 раз. Время стирания ячейки памяти в таких микросхемах уменьшается до 10 мс.

Схема управления для микросхем с электрическим стиранием получилась сложная, поэтому наметилось два направления развития этих микросхем:

1. Электрически стираемые ПЗУ (ЭСППЗУ);

2. FLASH-ПЗУ.

Из-за сложности внутренней схемы управления запоминающими элементами электрически стираемые ПЗУ дороже и меньше по объему, но зато позволяют перезаписывать каждую ячейку памяти отдельно. В результате эти микросхемы обладают максимальным количеством циклов записи-стирания. Область применения электрически стираемых ПЗУ — хранение данных, которые не должны разрушаться при выключении питания. К таким микросхемам относятся отечественные микросхемы 573РР3 и зарубежные микросхемы серии 28cXX. Электрически стираемые ПЗУ изображаются на схемах при помощи условного графического обозначения, показанного на рисунке 15.22. Надпись «EEPROM» в среднем поле расшифровывается как electrically erasable programmable read-only memory — электрически стираемая программируемая память, доступная только для чтения.

Рисунок 15.22 – Условно-графическое обозначение электрически стираемого постоянного запоминающего устройства

В последнее время наметилась тенденция уменьшения габаритов ЭСРПЗУ за счет сокращения количества внешних выводов микросхем. Для этого адрес и данные передаются в микросхему и из микросхемы в виде последовательного кода. При этом используются два вида последовательных интерфейсов: SPI и I²C (микросхемы серий 93сXX и 24cXX соответственно). Зарубежной серии 24cXX соответствует отечественная серия микросхем 558РРx.

Рисунок 15.23 – Обозначение FLASH памяти на принципиальных схемах

FLASH-ПЗУ отличаются от ЭСППЗУ тем, что стирание производится не каждой ячейки отдельно, а всей микросхемы в целом или блока запоминающей матрицы этой микросхемы, как это делалось в РПЗУ. Изображение FLASH-ПЗУ на принципиальных схемах приведено на рисунке 15.23. Использование блочного стирания микросхем позволяет уменьшить сложность внутренней схемы микросхем, поэтому микросхемы FLASH предоставляют максимальный объём внутренней памяти. Кроме того, эти микросхемы обладают значительно меньшей стоимостью по сравнению с электрически стираемыми ПЗУ. В настоящее время FLASH-ПЗУ постепенно вытесняют все остальные виды ПЗУ за исключением электрически стираемых ПЗУ.