Интерфейсы электронной памяти

В данном разделе рассматриваются только электронные устройства энергонеза¬висимой памяти, хотя к энергонезависимой памяти относятся и устройства с по¬движным магнитным или оптическим носителем. Существует множество типов энергонезависимой памяти: ROM, PROM, EPROM, EEPROM, Flash Memory, FRAM, различающихся по своим потребительским свойствам, обусловленным способом построения запоминающих ячеек, и сферам применения. Запись инфор¬мации в энергонезависимую память, называемая программированием, обычно су¬щественно сложнее и требует больших затрат времени и энергии, чем считывание. Программирование ячейки (или блока) — это целая процедура, в которую может входить подача специальных команд записи и верификации. Основным режимом работы такой памяти является считывание данных, а некоторые типы после про¬граммирования допускают только считывание, что и обусловливает их общее на¬звание ROM (Read Only Memory — память только для чтения) или ПЗУ (посто¬янное запоминающее устройство).
Запоминающие ячейки энергонезависимой памяти по своей природе обычно асимметричны и, как правило, позволяют записывать только нули в нужные биты предварительно стертых (чистых) ячеек, содержащие единицы. Для некоторых типов памяти чистым считается нулевое состояние ячеек. Однократно программи¬руемые микросхемы позволяют изменять только исходное (после изготовления) состояние ячеек. Для стирания (если оно возможно) требуются значительные за¬траты энергии (мощности и времени), и процедура стирания обычно существенно дольше записи. Стирание ячеек выполняется либо для всей микросхемы, либо для определенного блока, либо для одной ячейки (байта). Стирание приводит все биты стираемой области в одно состояние (обычно во все единицы, реже — во все нули).
Процедура программирования многих старых типов памяти требует относитель¬но высокого напряжения программирования (12-26 В), а для однократно про¬граммируемых (прожигаемых) микросхем и специального (не ТТЛ) интерфейса управления. После программирования требуется верификация — сравнение запи¬санной информации с оригиналом, причем некачественное управление программи¬рованием (или брак микросхемы) может приводить к «зарастанию» записанной ячейки, что потребует повторного (возможно, и неудачного) ее программирова-

7.3. Энергонезависимая память
277
ния. Возможен и обратный вариант, когда «пробиваются» соседние ячейки, что требует повторного стирания (тоже, возможно, неудачного). Стирание и програм¬мирование микросхем может выполняться либо в специальном устройстве — про¬грамматоре, либо в самом целевом устройстве, если у него предусмотрены соот¬ветствующие средства.