Постоянное запоминающее устройство

ПЗУ предназначено для долговременного хранения информации, не разрушаемой при отключении питания.

ПЗУ хранит четыре восьмиразрядных слова. Структур-ная схема масочного ПЗУ:

Диоды установлены в тех ме-стах, где должны храниться биты, имеющие значение ло-гического нуля. Дешифратор вырабатывает сигнал логи-ческого нуля на той строке, номер которой соответствует двоичному адресному коду А0…А1.

На тех выходных вертикальных линиях D0…D7, в пере-сечении которых с выбранной горизонтальной линией ус-тановлены диоды, формируются сигналы логических ну-лей. Таким образом, информация, хранимая в ПЗУ, опреде-ляется расположением диодов в пересечениях горизонта-льных и вертикальных линий. При этом необходимое расположение диодов можно организовать двумя путями.

В первом случае запись необходимой информации вы-полняется в ходе технологического процесса изготовления ПЗУ с использованием маскирующих фотошаблонов, при-чем запись информации производится в соответствии с те-хнической документацией на данное ПЗУ. Такие ПЗУ на-зываются масочными. Экономически оправданным явля-ется массовое производство масочных ПЗУ, так как изго-товление масок требует больших затрат. Примерами таких ПЗУ являются ПЗУ с записанными программами работы станков с числовым управлением.

Во втором случае запись в ПЗУ осуществляет сам поль-зователь. Такие ПЗУ называются прожигаемыми ПЗУ. За-пись информации в них производится с помощью специа-льных устройств, называемых программаторами. В проце-ссе изготовления прожигаемых ПЗУ диоды устанавливаю-тся во всех без исключения точках пересечения вертикаль-ных и горизонтальных линий. Последовательно с каждым диодом включены плавкие перемычки, изготавливаемые из материала с большим удельным сопротивлением.

Если через горизонтальную и вертикальную линии про-пустить импульс тока порядка 20 мА и длительностью 1 мс (этот импульс задается разностью потенциалов, созда-ваемой программатором), то плавкая перемычка выгорает и соответствующий диод оказывается отключенным. Та-ким образом, выплавляя перемычки можно получить нуж-ную конфигурацию расположения диодов, т.е. произвести запись в ПЗУ необходимой информации. Очевидно, что однажды записанная таким образом информация не может быть изменена.

Отдельным классом ПЗУ выделяют перепрограммируе-мые ПЗУ (ППЗУ), которые обладают всеми достоинствами ПЗУ, т.е. позволяют сохранить записанную в них информа-цию при отключении питания. В тоже время они допуска-ют стирание записанной информации и запись новой. Схе-ма ППЗУ почти полностью совпадает с ранее рассмотрен-ной схемой ПЗУ с той разницей, что в точках пересечения горизонтальных и вертикальных линий вместо диодов включены специальные МДП-транзисторы (металл-диэле-ктрик-полупроводник) с так называемым изолированным затвором.

В обычном состоянии транзистор электрический ток не проводит. Однако если приложить к транзистору большое напряжение (порядка 80 В), то затвор заряжается и этот за-ряд затвора будет сохраняться достаточно долго. (Благода-ря высокому качеству диэлектрика при температуре 125⁰С заряд уменьшается на 70% первоначального значения при-мерно 10 лет.

Стирание информации производится путем облучения микросхемы ультрафиолетовым светом через прозрачное кварцевое окошко в корпусе. При этом примерно за 10 мин происходит снятие заряда с затворов транзисторов, в результате чего они устанавливаются в непроводящее сос-тояние и микросхема ППЗУ готова к новой записи инфор-мации. Чтобы записанная информация в ППЗУ с ультра-фиолетовым стиранием не разрушалась под действием со-лнечного света и осветительных приборов, кварцевое око-шко микросхемы необходимо заклеивать светонепроница-емым материалом.

Помимо ППЗУ с ультрафиолетовым стиранием выпус-каются ППЗУ с электрическим стиранием информации. Процесс стирания информации в таких ППЗУ осуществ-ляется подачей специальных электрических сигналов в те-чение определенного времени.