Practica 2 Micros
Páginas: 11 (2501 palabras)
Publicado: 17 de mayo de 2015
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
DIVISION DE INGENIERIAS CAMPUS IRAPUATO-SALAMANCA
MATERIA: MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES
NOMBRE DEL TRABAJO: PRACTICA 2
Práctica 2
Objetivo:
Programación de memorias EEPROM y su aplicación en circuitos lógicos.
Introducción:
Los dispositivos de sólo lectura son un caso especial de memoria que, en operación normal, es leída pero nomodificada. Las memorias de sólo lectura son no volátiles, esto es, retienen la información cuando se dejan de alimentar. Los dispositivos principales de memoria de sólo lectura son los siguientes:
ROM (ROM programable por máscara—también llamada “MROM”)
EPROM (ROM borrable por UV y programable)
OTP (EPROM programable una sola vez)
EEPROM (ROM borrable eléctricamente y programable)
MemoriaFlash.
Una celda de sólo lectura usualmente consiste de un solo transistor (las celdas de las ROM y las EPROM consisten de un transistor, las celdas de las EEPROM consisten de uno, uno-y medio, o dos transistores). El voltaje de umbral del transistor determina si está almacenado un “1” o “0.” Durante el ciclo de lectura, se aplica voltaje a la compuerta selectora de la celda. Dependiendo delvoltaje de umbral programado, el transistor conducirá o no conducirá corriente. El amplificador sensor transforma esa corriente, o ausencia de corriente, en un “1” o “0.” La figura 1 muestra el principio básico de cómo funciona una memoria de sólo lectura.
EPROM
La EPROM (Memoria de sólo lectura borrable por UV y programable) es un tipo especial de ROM que se programa eléctricamente y puede serborrada por luz UV.
La EPROM se programa almacenando una carga eléctrica en un pequeño trozo de polisilicio (llamado compuerta flotante) localizado en la celda de memoria. Cuando esta carga está presente en la compuerta, la celda está “programada,” con un “0” lógico, y cuando esa carga no está presente, con un “1” lógico. Antes de ser programada, una EPROM debe ser borrada. Para borrar la EPROM,ésta se expone a luz ultravioleta por aproximadamente 20 minutos a través de la ventana de cuarzo incorporada en su empaquetamiento cerámico. Después del borrado, la nueva información puede ser programada en la EPROM. Después de escribirse los datos en la EPROM, debe cubrirse la ventana de cuarzo para prevenir que pueda ser borrada por accidente.
La programación es llevada a cabo por medio deun fenómeno llamado inyección de electrones de alta energía (hot electron injection). Se aplica alto voltaje entre la compuerta selectora y el drenaje del transistor de la celda. A la compuerta selectora del transistor se le aplica un pulso causando que fluya una gran corriente de drenaje. El gran voltaje de polarización en la compuerta selectora atrae electrones que atraviesan la fina capa deóxido de la compuerta y son almacenadas en la compuerta flotante.
La teoría del transistor de compuerta flotante es igualmente aplicable a las memorias EPROM, EEPROM y flash. Las figuras 2 (a) y (b) muestran un corte transversal de un transistor MOS convencional y un transistor MOS de compuerta flotante, respectivamente. La compuerta superior de la Figura 2 (b) es la compuerta de control y lacompuerta inferior, la cual está completamente aislada dentro del óxido de la compuerta, es la compuerta flotante.
El voltaje de umbral VTCG del transistor de compuerta flotante será igual a VTO (alrededor de 1V) más un término que depende de la carga atrapada en la compuerta flotante. Si no hay electrones en la compuerta flotante, entonces VTCG = VTO (alrededor de 1V). Si hay electrones atrapados enla compuerta flotante, entonces VTCG = VTO-QF/CG (alrededor de 8V para una memoria de 5V). La Figura 3 muestra el desplazamiento del voltaje de umbral para una celda de EPROM antes y después de la programación.
La programación (ciclo de escritura) de una EPROM toma varios cientos de milisegundos. Usualmente se direcciona un byte en cada ciclo de escritura. El tiempo de lectura es comparable...
UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
DIVISION DE INGENIERIAS CAMPUS IRAPUATO-SALAMANCA
MATERIA: MICROPROCESADORES Y MICROCONTROLADORES
NOMBRE DEL TRABAJO: PRACTICA 2
Práctica 2
Objetivo:
Programación de memorias EEPROM y su aplicación en circuitos lógicos.
Introducción:
Los dispositivos de sólo lectura son un caso especial de memoria que, en operación normal, es leída pero nomodificada. Las memorias de sólo lectura son no volátiles, esto es, retienen la información cuando se dejan de alimentar. Los dispositivos principales de memoria de sólo lectura son los siguientes:
ROM (ROM programable por máscara—también llamada “MROM”)
EPROM (ROM borrable por UV y programable)
OTP (EPROM programable una sola vez)
EEPROM (ROM borrable eléctricamente y programable)
MemoriaFlash.
Una celda de sólo lectura usualmente consiste de un solo transistor (las celdas de las ROM y las EPROM consisten de un transistor, las celdas de las EEPROM consisten de uno, uno-y medio, o dos transistores). El voltaje de umbral del transistor determina si está almacenado un “1” o “0.” Durante el ciclo de lectura, se aplica voltaje a la compuerta selectora de la celda. Dependiendo delvoltaje de umbral programado, el transistor conducirá o no conducirá corriente. El amplificador sensor transforma esa corriente, o ausencia de corriente, en un “1” o “0.” La figura 1 muestra el principio básico de cómo funciona una memoria de sólo lectura.
EPROM
La EPROM (Memoria de sólo lectura borrable por UV y programable) es un tipo especial de ROM que se programa eléctricamente y puede serborrada por luz UV.
La EPROM se programa almacenando una carga eléctrica en un pequeño trozo de polisilicio (llamado compuerta flotante) localizado en la celda de memoria. Cuando esta carga está presente en la compuerta, la celda está “programada,” con un “0” lógico, y cuando esa carga no está presente, con un “1” lógico. Antes de ser programada, una EPROM debe ser borrada. Para borrar la EPROM,ésta se expone a luz ultravioleta por aproximadamente 20 minutos a través de la ventana de cuarzo incorporada en su empaquetamiento cerámico. Después del borrado, la nueva información puede ser programada en la EPROM. Después de escribirse los datos en la EPROM, debe cubrirse la ventana de cuarzo para prevenir que pueda ser borrada por accidente.
La programación es llevada a cabo por medio deun fenómeno llamado inyección de electrones de alta energía (hot electron injection). Se aplica alto voltaje entre la compuerta selectora y el drenaje del transistor de la celda. A la compuerta selectora del transistor se le aplica un pulso causando que fluya una gran corriente de drenaje. El gran voltaje de polarización en la compuerta selectora atrae electrones que atraviesan la fina capa deóxido de la compuerta y son almacenadas en la compuerta flotante.
La teoría del transistor de compuerta flotante es igualmente aplicable a las memorias EPROM, EEPROM y flash. Las figuras 2 (a) y (b) muestran un corte transversal de un transistor MOS convencional y un transistor MOS de compuerta flotante, respectivamente. La compuerta superior de la Figura 2 (b) es la compuerta de control y lacompuerta inferior, la cual está completamente aislada dentro del óxido de la compuerta, es la compuerta flotante.
El voltaje de umbral VTCG del transistor de compuerta flotante será igual a VTO (alrededor de 1V) más un término que depende de la carga atrapada en la compuerta flotante. Si no hay electrones en la compuerta flotante, entonces VTCG = VTO (alrededor de 1V). Si hay electrones atrapados enla compuerta flotante, entonces VTCG = VTO-QF/CG (alrededor de 8V para una memoria de 5V). La Figura 3 muestra el desplazamiento del voltaje de umbral para una celda de EPROM antes y después de la programación.
La programación (ciclo de escritura) de una EPROM toma varios cientos de milisegundos. Usualmente se direcciona un byte en cada ciclo de escritura. El tiempo de lectura es comparable...
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