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[应用教程] RT809官方教程——2018迅维技术交流会--季春老师现场解读存储器(一)

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发表于 2018-1-18 08:55:25 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 shirleyhuang 于 2018-1-18 08:56 编辑

2018年元月2日,ChinaFix迅维网特邀iFix团队带头人季春老师现场培训,整个课程围绕着半导体存储器的结构特点、与维修行业的关系以及编程器技术等相关知识进行全面解读。
季老师以渊博的学识、生动的语言、形象的讲解和深入浅出的解释,让听课者对半导体存储器、维修行业编程器有了更深刻的了解,用比较少的时间掌握了相当多的知识点!

下面就把这次内容跟大家分享一下。


电子产品上,都不可避免的㎝会存在有半导体存储器,而半导体存储器又分为两个大类,RAM和ROM。

RAM和ROM同样都是半导体存储器,它们之间有什么区别呢?区别就在于RAM的特性为掉电数据丢失,而ROM掉电数据不会丢失。所以对于编程器来讲,主要针对的是ROM的读写,而RAM的读写是没有意义的!

MaskROM指的是“掩膜固化的只读存储器”。这是一种线路最简单半导体电路,通过掩模工艺, 一次性制造,其中的代码与数据将永久保存(除非坏掉),不能进行修改。这玩意一般在大批量生产时才会被用的,优点是成本非常低,但是其风险比较大,在产品设计时,如果调试不彻底,很容易造成批量报废。

PROM指的是“可编程只读存储器”既Programmable Red-OnlyMemory。这样的产品只允许写入一次,所以也被称为“一次可编程只读存储器”(OneTime Progarmming ROM,OTP-ROM)。PROM在出厂时,存储的内容全为1,用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM在出厂时数据全为0,则用户可以将其中的部分单元写入1), 以实现对其“编程”的目的。常见的OTP ROM型号有W27系列,可以用编程器写入,但是只能写入一次,写入后无法更改,若是数据错误或写入时出错,芯片只能报废。

EPROM指的是“可擦写可编程只读存储器”,即Erasable Programmable Read-Only Memory。 它的特点是具有可擦除功能,擦除后即可进行再编程,但是缺点是擦除需要使用紫外线照射半小时左右。这一类芯片特别容易辨认,其封装中包含有“石英玻璃窗”,一个编程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住, 以防止遭到阳光直射。EPROM数据写入时,通常需要加VPP编程高压,不同的型号需要的VPP电压一般在12V-25V之间。

EEPROM指的是“电可擦除可编程只读存储器”,即Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory。它的最大优点是可直接用电信号擦除,也可用电信号写入。EEPROM不能取代RAM的原应是其工艺复杂, 耗费的门电路过多,且重编程时间比较长,同时其有效重编程次数也比较低。

27/28/29/24/93/25XX系列EEPROM,目前市面上仍然常见。27/28/29xx系列属通过并行总线通讯,24/25/93系列分别通过I2C/SPI/MicroWire串行总线通讯。其中部分早期的并行EEPROM擦写时,需要加VPP编程高压,不同的型号,VPP电压在9V-25V不等。

Flash memory指的是“闪存”,所谓“闪存”,它也是一种非易失性的内存,属于EEPROM的改进产品。它的最大特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的大小不定,不同厂家的产品有不同的规格), 而EEPROM则可以一次只擦除一个字节(Byte)。

FLASH又可以分为Nor flash和Nand flash,早期电脑主板常见的39/49系列PLCC封装、TSOP封装芯片和目前主流电子产品常见的25XX系列都属于Nor flash。

NOR flash的特点是数据直接在flash内运行,不用把数据先读到CPU内部缓存中。NOR flash的读取速度快,但是擦除和写入速度较低。

Flash存储器的OTP区域,意思就是只能写入一次的存储区域,锁定OTP区域以后,就不能再擦除。包括目前常用的W25Q、GD25Q、EN25F、MX25L、S29GL系列也有一个OTP区,用来存储产品的个性化数据,比如产品序列号,汽车行业车身编码等信息。RT809系列编程器均支持OTP区的读写。

Nand flash:大容量存储的基础,采用Page页读写、Block块擦除的访问方式,市面上所有大容量的存储器包括主流的EMMC、UFS半导体存储器都包含了NAND flash的存储单元。

Flash存储原理:每个存储单元类似一个标准MOSFET, 但有两个栅极。在顶部的是控制栅(Control Gate, CG),如同其他MOS晶体管。但是它下方则是一个以氧化物层与周遭绝缘的浮栅(Floating Gate, FG)。这个浮栅放在控制栅极与MOSFET通道之间。由于这个浮栅在电气上是有绝缘层独立的, 所以进入的电子会被困在里面。在一般的条件下电荷经过多年都不会逸散。但是从维修行业角度来看,存储器丢数据的还是非常多的,主要原因在于电源电压波动、滤波不良、极限温度、高压静电等外部因素,会导致浮栅储存的电荷耗散、泄放,导致存储的数据出现错误。也有些应用场合,芯片频繁擦写,也会导致存储单元提前损坏。从数据可靠性角度来看,MaskROM > OTP ROM > EEPROM > NOR flash >NAND flash。


0与1的读写:
以浮栅中是否存有电子来区分逻辑状态0和1(也会以电荷多少来区分多个逻辑状态比如00、01、10、11等)。

写:当漏极D接地,控制栅加上足够高的电压时(大于正常工作电压),交叠区将产生一个很强的电场,在强电场的作用下,电子通过绝缘层到达浮栅,使浮栅带负电荷。

擦:反之,当控制栅接地、漏极D加一正电压,则产生与上述相反的过程,即浮栅放电。

读:注入浮栅的负电荷,排斥P型硅基层上的电子,抵消提供给控制栅的电压。也就是说,如果浮栅中积累了电荷,则阈值电压(Vth)增高。与浮栅中没有电荷时的情况相比,如果不给控制栅提供高电压,则漏极D-源极S间不会处于导通的状态。


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发表于 2018-1-18 09:20:22 | 显示全部楼层
多谢楼主分享的资料,论坛有你更精彩....下载学习
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发表于 2018-1-21 23:28:33 | 显示全部楼层
Thank you for teaching.
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发表于 2018-1-22 13:02:41 | 显示全部楼层
技术贴顶礼膜拜那是必须的。
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发表于 2018-1-22 18:19:54 | 显示全部楼层
谢谢,下载收藏                        
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发表于 2018-1-25 17:40:01 | 显示全部楼层
维修界祖师爷的级别
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发表于 2018-1-27 22:30:02 | 显示全部楼层
如何下载,有链接吗
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发表于 2018-1-29 08:04:40 | 显示全部楼层
谢谢你的分享
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发表于 2018-2-4 13:52:47 | 显示全部楼层

谢谢你的分享
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发表于 2018-2-12 15:10:10 | 显示全部楼层
Thank you for teaching ,very useful
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