معلومات

ما هي تقنية ذاكرة EEPROM

ما هي تقنية ذاكرة EEPROM


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


تسمى EEPROM أيضًا E2PROM هو شكل من أشكال شرائح ذاكرة أشباه الموصلات التي تم استخدامها لسنوات عديدة. تشير الأحرف الأولى من EEPROM إلى ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح كهربائياً والقابلة للبرمجة وهذا يعطي نظرة ثاقبة على طريقة عملها.

ذاكرة EEPROM هي شكل من أشكال الذاكرة غير المتطايرة حيث يمكن مسح البايتات الفردية من البيانات وإعادة برمجتها.

تطوير إيبروم

إيبروم / إي2كانت تقنية PROM واحدة من الأشكال الأولى لشرائح ذاكرة أشباه الموصلات غير المتطايرة. جاء تطويرها من تقنية EPROM القياسية التي كانت منتشرة في أواخر السبعينيات والثمانينيات. يمكن برمجة ذاكرات EPROM هذه ، عادةً باستخدام برامج الآلة ، ثم محوها لاحقًا عن طريق تعريض الشريحة لضوء الأشعة فوق البنفسجية إذا كان البرنامج بحاجة إلى التغيير.

على الرغم من أن عملية المحو استغرقت ساعة أو نحو ذلك ، إلا أن هذا كان مقبولًا تمامًا لبيئات التطوير. ومع ذلك ، لا يمكن محو ذاكرات أشباه الموصلات كهربائيًا ، وكان الترتيب الكهربائي بالكامل أكثر ملاءمة.

في عام 1983 ، طورت مجموعة تطوير في إنتل بقيادة جورج بيرليجوس تقنية تعتمد على تقنية EPROM الحالية. مع إضافة إلى هيكل EPROM الحالي ، يمكن محو ذاكرة EEPROM الجديدة وبرمجتها كهربائيًا. أول جهاز EEPROM تم طرحه في السوق كان Intel 2816.

في وقت لاحق ، ترك العديد من أولئك الذين لديهم خبرة في تطوير EEPROM شركة Intel وأنشأوا شركة جديدة تسمى Seeq Technology والتي طورت وصنعت المزيد من تكنولوجيا EEPROM وأجهزة ذاكرة أشباه الموصلات الأخرى.

ما هو إيبروم / إي2حفلة موسيقية

ميزة ذاكرة EEPROM ، بصرف النظر عن حقيقة أن البيانات المخزنة غير متطايرة ، هي أنه من الممكن قراءة البيانات منها ومسحها وكتابة البيانات إليها. لمسح البيانات ، يلزم وجود جهد عالٍ نسبيًا ، وكانت وحدات EEPROMs المبكرة بحاجة إلى مصدر خارجي عالي الجهد. أدركت الإصدارات اللاحقة من رقائق الذاكرة هذه الصعوبة في العديد من تصميمات الدوائر المتمثلة في الحصول على مصدر إضافي فقط لـ EEPROM ، ودمجت مصدر الجهد العالي داخل شريحة EEPROM. وبهذه الطريقة ، يمكن تشغيل جهاز الذاكرة من مصدر واحد ، مما يقلل بشكل كبير من تكلفة الدائرة الكلية باستخدام EEPROM وتبسيط التصميم.

عند استخدام EEPROM ، من الضروري أن تتذكر أن دورات القراءة والكتابة تتم بشكل أبطأ بكثير من تلك التي تم اختبارها مع ذاكرة الوصول العشوائي. نتيجة لذلك ، من الضروري استخدام البيانات المخزنة في ذاكرة EEPROM بطريقة لا تعيق تشغيل النظام ككل. عادةً ما يمكن تنزيل البيانات المخزنة فيه عند بدء التشغيل. من المهم أيضًا ملاحظة أن عمليات الكتابة والمسح تتم على أساس بايت لكل بايت.

تستخدم ذاكرة EEPROM نفس المبدأ الأساسي الذي تستخدمه تقنية ذاكرة EPROM. على الرغم من وجود العديد من تكوينات خلايا الذاكرة المختلفة التي يمكن استخدامها ، فإن المبدأ الأساسي وراء كل خلية ذاكرة هو نفسه.

غالبًا ما تتكون خلية الذاكرة من اثنين من ترانزستورات التأثير الميداني. واحد من هؤلاء هو تخزين الترانزستور. هذا ما يسمى بالبوابة العائمة. يمكن جعل الإلكترونات محاصرة في هذه البوابة ، ومن ثم فإن وجود أو عدم وجود الإلكترونات يعادل البيانات المخزنة هناك.

الترانزستور الآخر الموجود بشكل عام في خلية الذاكرة هو ما يُعرف باسم ترانزستور الوصول وهو مطلوب للجوانب التشغيلية لخلية ذاكرة EEPROM.

ذاكرة EEPROM التسلسلية والمتوازية

ضمن عائلة EEPROM الشاملة لأجهزة الذاكرة ، هناك نوعان رئيسيان من الذاكرة المتاحة. تعتمد الطريقة الفعلية التي يتم بها تشغيل جهاز الذاكرة على النكهة أو نوع الذاكرة ومن ثم واجهته الكهربائية.

  • ذاكرة EEPROM التسلسلية: المسلسل EEPROMs أو E.2يعد تشغيل PROMs أكثر صعوبة نتيجة لحقيقة أن هناك عددًا أقل من المسامير ، حيث يجب إجراء العمليات بطريقة تسلسلية. نظرًا لأنه يتم نقل البيانات بطريقة تسلسلية ، فإن هذا يجعلها أيضًا أبطأ بكثير من نظيراتها EEPROM الموازية.

    هناك العديد من أنواع الواجهة القياسية: SPI و I2C و Microwire و UNI / O و 1-Wire هي خمسة أنواع شائعة. تتطلب هذه الواجهات بين 1 و 4 إشارات تحكم للتشغيل. يتكون البروتوكول التسلسلي EEPROM النموذجي من ثلاث مراحل: مرحلة كود OP ، مرحلة العنوان ومرحلة البيانات. عادةً ما يكون OP-Code هو أول إدخال 8 بت إلى دبوس الإدخال التسلسلي لجهاز EEPROM (أو مع معظم أجهزة I²C ، ضمنيًا) ؛ تليها 8 إلى 24 بت عنونة اعتمادًا على عمق الجهاز ، ثم قراءة أو كتابة البيانات.

    باستخدام هذه الواجهات ، يمكن تضمين أجهزة ذاكرة أشباه الموصلات هذه في حزمة ذات ثمانية أسنان. والنتيجة التي تجعل حزم أجهزة الذاكرة هذه صغيرة جدًا هي الميزة الرئيسية لها.

  • ذاكرة EEPROM الموازية: موازية EEPROM أو E.2تحتوي أجهزة PROM عادةً على ناقل بعرض 8 بت. يتيح استخدام ناقل متوازي مثل هذا تغطية الذاكرة الكاملة للعديد من تطبيقات المعالجات الأصغر. عادةً ما تحتوي الأجهزة على دبابيس حماية للشريحة والكتابة وبعض المتحكمات الدقيقة تستخدم للحصول على EEPROM متوازي متكامل لتخزين البرنامج.

    تشغيل EEPROM المتوازي أسرع من تشغيل EEPROM التسلسلي أو E.2PROM ، وكذلك العملية أبسط من عملية EEPROM التسلسلية المكافئة. تتمثل العيوب في أن وحدات EEPROM الموازية أكبر نتيجة لارتفاع عدد الدبوس. كما أنها تتناقص في شعبيتها لصالح المسلسل EEPROM أو Flash نتيجة الراحة والتكلفة. اليوم ، توفر ذاكرة الفلاش أداءً أفضل بتكلفة مكافئة ، بينما تقدم ذاكرة EEPROM التسلسلية مزايا ذات حجم صغير.

أوضاع فشل ذاكرة EEPROM

تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في تقنية EEPROM في موثوقيتها الشاملة. وقد أدى ذلك أيضًا إلى تقليل استخدامها لأن الأنواع الأخرى من الذاكرة قادرة على توفير مستوى أفضل بكثير من الموثوقية. هناك طريقتان رئيسيتان يمكن أن تفشل بهما أجهزة الذاكرة هذه:

  • وقت الاحتفاظ بالبيانات: يعد وقت الاحتفاظ بالبيانات مهمًا للغاية ، خاصةً إذا كانت EEPROM تحتوي على برنامج مطلوب لتشغيل عنصر من المعدات الإلكترونية ، على سبيل المثال برامج التمهيد ، وما إلى ذلك. فترة الاحتفاظ بالبيانات محدودة لـ EEPROM، E2PROM بسبب حقيقة أنه أثناء التخزين ، قد تنجرف الإلكترونات المحقونة في البوابة العائمة عبر العازل لأنها ليست عازلًا مثاليًا. يؤدي هذا إلى فقد أي شحنة مخزنة في البوابة العائمة وستعود خلية الذاكرة إلى حالتها المحو. الوقت المستغرق لحدوث ذلك طويل جدًا ، وعادةً ما يضمن المصنعون الاحتفاظ بالبيانات لمدة 10 سنوات أو أكثر لمعظم الأجهزة ، على الرغم من أن درجة الحرارة لها تأثير.
  • تحمل البيانات: وجد أنه خلال عمليات إعادة كتابة ذاكرة EEPROM ، يتراكم أكسيد البوابة في ترانزستورات البوابة العائمة لخلية الذاكرة تدريجياً الإلكترونات المحاصرة. يتحد المجال الكهربائي المرتبط بهذه الإلكترونات المحاصرة مع الإلكترونات المطلوبة في البوابة العائمة. نتيجة لذلك ، فإن الحالة التي لا توجد فيها إلكترونات في البوابة العائمة لا يزال لديها مجال متبقي ، ومع ارتفاع هذا الحقل كلما احتُجز المزيد من الإلكترونات ، ترتفع الحالة في النهاية عندما لا يكون من الممكن التفريق بين عتبة الحالة الصفرية تم اكتشافه والخلية عالقة في حالة مبرمجة. عادة ما تحدد الشركات المصنعة الحد الأدنى لعدد دورات إعادة الكتابة التي تبلغ 10 ملايين أو أكثر

على الرغم من آليات الفشل والعمر هذه ، لا تزال EEPROM محل دعوى على نطاق واسع ويكون أدائها مرضيًا في معظم التطبيقات. بالنسبة للمناطق التي من غير المحتمل أن يتجاوز فيها العمر 10 سنوات وحيث يكون عدد دورات القراءة / الكتابة محدودًا ، فإن أداء EEPROM جيد جدًا. كما سيكون الأداء قادرًا على تحديد الحد الأدنى من قبل الشركات المصنعة ، على الرغم من أنه من الواضح أنه لا ينبغي الاعتماد على هذا في التصميم.

على الرغم من أن ذاكرة الفلاش قد استحوذت على EEPROM / E2PROM في العديد من المجالات ، لا يزال هذا الشكل من تقنية الذاكرة مستخدمًا في بعض المناطق. لديها القدرة على محو أو كتابة بايت واحد من البيانات التي لا تستطيع بعض أشكال الذاكرة القيام بها - يجب محو كتلة كاملة أو كتابتها. على هذا النحو ، لا يزال EEPROM يستخدم في تطبيقات مختلفة.


شاهد الفيديو: ذاكرة الكمبيوتر وأنواعها!! تشريح الكمبيوتر. تكنولوجيا (قد 2022).