انواع حافظه ها

حافظه ROM . اين نوع از حافظه ها علاوه بر استفاده در كامپيوترهاي شخصي در ساير دستگاههاي الكترونيكي نيز بخدمت گرفته مي شوند . : ROM PROM EPROM EEPROM Flash Memory هر يك از مدل هاي فوق داراي ويژگي هاي منحصربفرد خود مي باشند . حافظه هاي فوق در موارد زيرداراي ويژگي مشابه مي باشند: داد هاي ذخيره شده در اين نوع تراشته ها غير فرار بوده و پس از خاموش شدن منبع تامين انرژي اطلاعات خود را از دست نمي دهدند. داده هاي ذخيره شده در اين نوع از حافظه ها غير قابل تغيير بوده و يا اعمال تغييرات در آنها مستلزم انجام عمليات خاصي است. مباني حافظه هاي ROM حافظه ROM از تراشه هائي شامل شبكه اي از سطر و ستون تشكيل شده است ( نظير حافظه RAM ) . هر سطر وستون در يك نقظه يكديگر را قطع مي نمايند. تراشه هاي ROM داراي تفاوت اساسي با تراشه هاي RAM مي باشند. حافظه RAM از ترانزيستور بمنظور فعال و يا غيرفعال نمودن دستيابي به يك خازن در نقاط برخورد سطر و ستون ، استفاده مي نمايند.در صورتيكه تراشه هاي ROM از يك ديود (Diode) استفاده مي نمايد. در صورتيكه خطوط مربوطه يك باشند براي اتصال از ديود استفاده شده و اگر مقدار صفر باشد خطوط به يكديگر متصل نخواهند شد. ديود، صرفا امكان حركت جريان را در يك جهت ايجاد كرده و داراي يك نفطه آستانه خاص است . اين نقطه اصطلاحا (Forward breakover) ناميده مي شود. نقطه فوق ميزان جريان مورد نياز براي عبور توسط ديود را مشخص مي كند. در تراشه اي مبتني بر سيليكون نظير پردازنده ها و حافظه ، ولتاژ Forward breakover تقريبا معادل شش دهم ولت است .با بهره گيري از ويژگي منحصر بفرد ديود، يك تراشه ROM قادر به ارسال يك شارژ بالاتر از Forward breakover و پايين تر از ستون متناسب با سطر انتخابي ground شده در يك سلول خاص است .در صورتيكه ديود در سلول مورد نظر ارائه گردد، شارژ هدايت شده (از طريق Ground ) و با توجه به سيستم باينري ( صفر و يك )، سلول يك خوانده مي شود ( مقدار آن 1 خواهد بود) در صورتيكه مقدار سلول صفر باشد در محل برخورد سطر و ستون ديودي وجود نداشته و شارژ در ستون ، به سطر مورد نظر منتقل نخواهد شد. همانطور كه اشاره گرديد، تراشه ROM ، مستلزم برنامه نويسي وذخيره داده در زمان ساخت است . يك تراشه استاندارد ROM را نمي توان برنامه ريزي مجدد و اطلاعات جديدي را در آن نوشت . در صورتيكه داده ها درست نبوده و يا مستلزم تغيير و يا ويرايش باشند، مي بايست تراشه را دور انداخت و مجددا از ابتدا عمليات برنامه ريزي يك تراشه جديد را انجام داد.فرآيند ايجاد تمپليت اوليه براي تراشه هاي ROM دشوار است .اما مزيت حافظه ROM بر برخي معايب آن غلبه مي نمايد. زمانيكه تمپليت تكميل گرديد تراشه آماده شده، مي تواند بصورت انبوه و با قيمت ارزان به فروش رسد.اين نوع از حافظه ها از برق ناچيزي استفاده كرده ، قابل اعتماد بوده و در رابطه با اغلب دستگاههاي الكترونيكي كوچك، شامل تمامي دستورالعمل هاي لازم بمنظور كنترل دستگاه مورد نظر خواهند بود.استفاده از اين نوع تراشه ها در برخي از اسباب بازيها براي نواختن موسيقي، آواز و ... متداول است . حافظه PROM توليد تراشه هاي ROM مستلزم صرف وقت و هزينه بالائي است .بدين منظور اغلب توليد كنندگان ، نوع خاصي از اين نوع حافظه ها را كه PROM ) P rogrammable R ead- O nly M emory) ناميده مي شوند ، توليد مي كنند.اين نوع از تراشه ها با محتويات خالي با قيمت مناسب عرضه شده و مي تواند توسط هر شخص با استفاده از دستگاههاي خاصي كه Programmer ناميده مي شوند ، برنامه ريزي گردند. ساختار اين نوع از تراشه ها مشابه ROM بوده با اين تفاوت كه در محل برخورد هر سطر و ستون از يك فيوز( براي اتصال به يكديگر) استفاده مي گردد. يك شارژ كه از طريق يك ستون ارسال مي گردد از طريق فيوز به يك سلول پاس داده شده و بدين ترتيب به يك سطر Grounded كه نماينگر مقدار يك است ، ارسال خواهد شد. با توجه به اينكه تمام سلول ها داراي يك فيوز مي باشند، درحالت اوليه ( خالي )، يك تراشه PROM داراي مقدار اوليه يك است . بمنظور تغيير مقدار يك سلول به صفر، از يك Programmer براي ارسال يك جريان خاص به سلول مورد نظر، استفاده مي گردد.ولتاژ بالا، باعث قطع اتصال بين سطر و ستون (سوختن فيوز) خواهد كرد. فرآيند فوق را Burning the PROM مي گويند. حافظه هاي PROM صرفا يك بار قابل برنامه ريزي هستند. حافظه هاي فوق نسبت به RAM شكننده تر بوده و يك جريان حاصل از الكتريسيته ساكن، مي تواند باعث سوخته شدن فيور در تراشه شده و مقدار يك را به صفر تغيير نمايد. از طرف ديگر ( مزايا ) حافظه اي PROM داراي قيمت مناسب بوده و براي نمونه سازي داده براي يك ROM ، قبل از برنامه ريزي نهائي كارآئي مطلوبي دارند. حافظه EPROM استفاده كاربردي از حافظه هاي ROM و PROM با توجه به نياز به اعمال تغييرات در آنها قابل تامل است ( ضرورت اعمال تغييرات و اصلاحات در اين نوع حافظه ها مي تواند به صرف هزينه بالائي منجر گردد)حافظه هايEPROM) E rasable p rogrammable r ead-only m emory) پاسخي مناسب به نياز هاي مطح شده است ( نياز به اعمال تغييرات ) تراشه هاي EPROM را مي توان چندين مرتبه باز نويسي كرد. پاك نمودن محتويات يك تراشه EPROM مشتلزم استفاده از دستگاه خاصي است كه باعث ساطع كردن يك فركانس خاص ماوراء بنفش باشد.. پيكربندي اين نوع از حافظه ها مستلزم استفاده از يك Programmer از نوع EPROM است كه يك ولتاژ را در يك سطح خاص ارائه نمايند ( با توجه به نوع EPROM استفاده شده ) اين نوع حافظه ها ، نيز داراي شبكه اي مشتمل از سطر و ستون مي باشند. در يك EPROM سلول موجود در نقظه برخورد سطر و ستون داراي دو ترانزيستور است .ترانزيستورهاي فوق توسط يك لايه نازك اكسيد از يكديگر جدا شده اند. يكي از ترانزيستورها Floating Gate و ديگري Control Gate ناميده مي شود. Floating gate صرفا از طريق Control gate به سطر مرتبط است. ماداميكه لينك برقرارباشد سلول داراي مقدار يك خواهد بود. بمنظور تغيير مقدار فوق به صفر به فرآيندي با نام Fowler-Nordheim tunneling نياز خواهد بود .Tunneling بمنظور تغيير محل الكترون هاي Floating gate استفاده مي گردد.يك شارژ الكتريكي بين 10 تا 13 ولت به floating gate داده مي شود.شارژ از ستون شروع و پس از ورود به floating gate در ground تخليه خواهد گرديد. شارژ فوق باعث مي گردد كه ترانزيستور floating gate مشابه يك پخش كننده الكترون رفتار نمايد . الكترون هاي مازاد فشرده شده و در سمت ديگر لايه اكسيد به دام افتاد و يك شارژ منفي را باعث مي گردند. الكترون هاي شارژ شده منفي ، بعنوان يك صفحه عايق بين control gate و floating gate رفتار مي نمايند.دستگاه خاصي با نام Cell sensor سطح شارژ پاس داده شده به floating gate را مونيتور خواهد كرد. در صورتيكه جريان گيت بيشتر از 50 درصد شارژ باشد در اينصورت مقدار يك را دارا خواهد بود.زمانيكه شارژ پاس داده شده از 50 درصد آستانه عدول نموده مقدار به صفر تغيير پيدا خواهد كرد.يك تراشه EPROM داراي گيت هائي است كه تمام آنها باز بوده و هر سلول آن مقدار يك را دارا است. بمنظور باز نويسي يك EPROM مي بايست در ابتدا محتويات آن پاك گردد. براي پاك نمودن مي بايست يك سطح از انرژي زياد را بمنظور شكستن الكترون هاي منفي Floating gate استفاده كرد.در يك EPROM استاندارد ،عمليات فوق از طريق اشعه ماوراء بنفش با فركانس 253/7 انحام مي گردد.فرآيند حذف در EPROM انتخابي نبوده و تمام محتويات آن حذف خواهد شد. براي حذف يك EPROM مي بايست آن را از محلي كه نصب شده است جدا كرده و به مدت چند دقيقه زير اشعه ماوراء بنفش دستگاه پاك كننده EPROM قرار داد. در قالب ورد و قابل ويرايش

براي توضيحات بيشتر بر روي عنوان زير كليك كنيد
انواع حافظه ها