https://www.ebah.com.br/content/ABAAAA9QYAB/memorias-eprom-eepromflash?part=2 Memórias ROM (Read Only Memory) – é uma memória somente de leitura a semicondutor , ou seja, os dados são armazenados no processo de fabricação, não permitindo nova gravação Em computadores antigos a ROM continha a programação (BIOS-Basic Input Output System) que permite a inicialização de um computador. As ROMs são não voláteis e por isso são empregadas para guardar dados que não mudarão durante a operação de um sistema, uma vez que, após cessada a alimentação elétrica os dados não se perdem. O processo de gravação de dados em uma ROM é denominado programação ou queima. Algumas ROMs não podem ter seus dados alterados, enquanto que outras podem ter seus dados apagados e regravados. Aplicada no armazenamento de programas de sistemas operacionais em computadores e outros sistemas digitais (eletrodomésticos, sistema de segurança, caixa eletrônico), Circuitos Geradores de Caracteres e pode ser empregada na construção de um circuito combinacional qualquer. Simbologia (mais comum):
Figura 1 - Símbolo –ROM Na realidade trata-se de um circuito combinacional codificador onde E0 a E2 são as entradas. Essas entradas combinadas equivalem ao endereço e, na saída têm-se a palavra S0 aS4. Por exemplo: para o endereço 100, a palavra na saída seria 10111. É importante notar que no codificador somente uma das entradas pode ser levada a nível lógico 1 de cada vez, o que limita uma ROM feita com codificadores. uma alternativa é utilizar um decodificador e um codificador, para implementar uma ROM, conforme mostra a figura 3. Podemos através das combinações de entrada estabelecer uma saída, onde neste caso, as entradas poderão estar todas submetidas a nível 1.
Figura 3- Estrutura Geral para uma ROM combinacional A vantagem deste circuito é o aumento na capacidade de armazenamento, para um número de linhas de endereçamento mais reduzido. Para n linhas de endereçamento haverá 2n entradas no codificador e consequentemente 2n palavras. Com base no decodificador e codificador, podemos projetar uma memória ROM:
Figura 4- ROM combinacional A Arquitetura básica utilizada para ROM nos processos de fabricação dos circuitos integrados atuais:
Fig.6-ROM Máscara ROM 4X4 PROM (Programmable Read-only Memory) é uma ROM que é fornecida virgem para o comprador. Para a gravação de dados na ROM deve ser usado um equipamento especial. A gravação é feita de uma só vez, para toda a capacidade da PROM, e uma vez realizada, não pode ser desfeita. A gravação é feita através da circulação de uma corrente elétrica que rompe o fusível onde deseja-se armazenar o nível lógico ‘0’.
EPROM Uma EPROM, ou Erasable Programmable Read-Only Memory, é um tipo de dispositivo de memória de computador não-volátil, isto é, mantém seus dados quando a energia é desligada. Uma EPROM é programada por um dispositivo eletrônico que fornece tensões maiores do que as usadas normalmente na alimentação do dispositivo. Uma vez programada, uma EPROM pode ser apagada apenas por exposição a uma forte luz ultravioleta (comprimento de onda entre 0,2 a 0,4 micros). O processo de apagamento dura de 10 a 30 minutos.
Figura 6. EPROMS e a pequena janela de quartzo para a passagem da luz ultravioleta durante o apagamento.
Uma EPROM programada mantém seus dados por aproximadamente dez a vinte anos e pode ser lida ilimitadas vezes. A janela de apagamento tem que ser mantida coberta para evitar apagamento acidental pela luz do sol. Antes da era da memória flash, alguns microcontroladores frequentemente, usavam EPROM para armazenar seus programas. Este procedimento é útil para desenvolvimentos de projetos, possibilitando que os dispositivos programáveis sejam programados várias vezes, facilitando a depuração do projeto. Para se programar uma EPROM, é necessário utilizar um equipamento conhecido como Programador, que são encontrados em empresas especializadas ou pode-se fazer um programador do tipo caseiro. Existem EPROMs em vários tamanhos (físicos) e de capacidade de armazenamento, ver tabela 2: Tabela 2- Memórias EPROMs comerciais Tipo de EPROM Tamanho - bits Tamanho - bytes Tamanho (hex) Último endereço (hex) 2716, 27C16 16 kbit 2KBytes 800 007FF 2732, 27C32 32 kbit 4KBytes 1000 0F 2764, 27C64 64 kbit 8KBytes 2000 01FFF 27128, 27C128 128 kbit 16KBytes 4000 03FFF 27256, 27C256 256 kbit 32KBytes 8000 07FFF 27512, 27C512 512 kbit 64KBytes 10000 0FFFF 27C010, 27C100 1Mbit 128KBytes 20000 1FFFF 27C020 2 Mbit 256 kbytes 40000 3FFFF 27C040 4 Mbit 512 kbyte 80000 7FFFF NOTA: As séries de EPROMs 27x contendo um C no nome são baseadas em CMOS, sem o C são NMOS Na figura7 mostra-se uma célula de uma EPROM. As células de armazenamento em uma EPROM são transistor MOS com porta de silício sem conexão (flutuante). No estado normal, o transistor está desligado e a célula armazena 1 lógico. O transistor pode ser ligado aplicando um pulso de tensão que injeta elétrons de alta energia na região da porta flutuante. Estes elétrons ficam presos, pois não há caminho de fuga.
Figura7- Seção transversal de uma célula de uma EPROM NMOS Uma EPROM pode ser programada pelo usuário e pode ser apagada e reprogramada quantas vezes desejar. O processo de programar uma EPROM consiste em aplicar tensões especiais (10 a 24V) nos pinos apropriados, durante um certo tempo (50ms por locação).
EEPROM Uma EEPROM (de Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory) é um chip de armazenamento não-volátil usado em computadores e outros aparelhos. Ao contrário de uma EPROM, uma EEPROM pode ser programada e apagada várias vezes, eletricamente e ainda isoladamente por palavras de dados (bytes individuais) sem necessidade de reprogramação total. Este fato faz com que as alterações sejam efetuadas pelo próprio sistema no qual a memória esteja inserida. Pode ser lida um número ilimitado de vezes, mas só pode ser apagada e programada um número limitado de vezes, que variam entre as 100.0 e 1 milhão.As EEPROM necessitam de maior área que as memórias flash. 2Barramento PCI (Peripheral Component Interconnect) surgiu no início de 1990(Intel). Tem como características a capacidade de transferir dados a 32 bits e clock de 3 MHz, especificações estas que tornaram o padrão capaz de transmitir dados a uma taxa de até 132 MB por segundo. Os slots PCI são menores que os slots ISA (Industry Standard Architecture) padrão anterior a este, assim como os seus dispositivos.
Memória Flash As memórias Flash foram uma resposta da indústria às memórias EPROM e as seguintes características:
EEPROM, que oferecem as vantagens destas memórias sem o alto custo, apresentando Não-Volátil • apagável e escrita feitos eletricamente como as EEPROMS Apagável eletricamente total ou por setor, no circuito Grande Densidade Alta Velocidade de Acesso (igual a EPROM e a EEPROMs) Baixo custo
A Memória Flash é uma memória de computador do tipo EEPROM que permite que múltiplos endereços sejam apagados ou escritos numa só operação. Trata-se de um dispositivo reprogramável e ao contrário de uma RAM, preserva o seu conteúdo sem a necessidade de fonte de alimentação. Esta memória é comumente usada em cartões de memória drives flash, USB e em iPod. A célula de uma memória Flash é semelhante à célula de uma EPROM, e é construída por um único transistor. Na memória Flash, uma fina camada de óxido de silício forma a porta (Gate) do transistor, permitindo apagar eletricamente a memória e uma maior densidade que as EEPROMs, com um custo menor. A Figura 9 compara os dois tipos de células de memória, onde a camada de óxido entre a porta e o substrato na célula Flash é 100 Angstroms, aproximadamente, e na EPROM é maior que 150 Angstroms.
Figura 9- Célula Flash e Célula EPROM Na operação de escrita, uma alta tensão de programação (VPP=12 Volts) é aplicada na porta de controle (Control Gate), a tensão no dreno (Drain) é aumentada para 6 Volts enquanto a tensão na fonte (Source) permanece em 0 Volts. Depois da escrita ser concluída, uma carga negativa na porta flutuante aumenta a tensão de limiar (Vt) da célula acima da tensão equivalente a 1 lógico da linha de seleção de palavra (worldline). Quando a linha de seleção de palavra de uma célula escrita é levada ao nível lógico 1 durante uma leitura, a célula não conduzirá. Um amplificador sensor detecta e amplifica a corrente da célula, e fornece uma saída 0 para uma célula escrita. Para apagar o conteúdo de uma célula Flash, a tensão de fonte (Source) é colocada em VPP=12 Volts, a port (Control Gate) de controle é aterrada e o dreno (Drain) fica flutuando ( Fig. 10).Devido à grande tensão aplicada na fonte (em relação à tensão na porta), há uma atração dos elétrons negativamente carregados da porta Depois da operação de apagar ser completada, a ausência de cargas na porta flutuante baixa a tensão Vt da célula para um valor abaixo da tensão equivalente a 1
o transistor conduzirá mais corrente que uma célula escrita, fornecendo saída lógica 1 lógico da linha de seleção de palavra (worldline). Quando uma célula apagada tem a linha de seleção de palavra (worldline) colocada no nível lógico 1 durante uma leitura, Todas as operações associadas com alterações no conteúdo da memória - identificador inteligente, apagar, verificação de apagar, programar e verificação de programa - são acessadas através do registrador de comando, interno à memória.
Figura13- Diagrama de blocos para a memória Flash A28F256A. Flash um comportamento de ROM. Em outras palavras, se a tensão VPP for menor que 6,5Volts, o registrador de comando vai para 00H e a memória entra no modo de somente leitura O Registrador de Comando é usado para gerenciar todas as funções do dispositivo, como: Apagar; Apagar e Verificar; Programar; Verificar programa;
Para que a memória realize qualquer uma das operações listadas na tabela 4 é necessário alterar o conteúdo do registrador de comando da memória. As operações da memória são selecionadas aplicando um tensão maior que 6,5V no pino VPP , em seguida, escreve-se uma palavra de dados específica no registrador de comandos.