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EEPROM

 
 

Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory

   

Definición:

El acrónimo EEPROM se refiere, como pueden ver en el título, a una memoria PROM eléctricamente borrable, esta es inventada alrededor de 1980 como una evidente mejora de la memoria ROM programable, que entre otras desventajas presentaba dos principalmente:

* La necesidad de ser retiradas de su posición en su base cuando se quiere reprogramar o borrar.

* La necesidad de una reprogramación completa de la memoria debido a que el borrador no es selectivo y retira todo el contenido de la memoria aun cuando lo que pretenda alterarse sea un solo grupo de caracteres o palabra.


Estructura:

Igual que su antecesora, la PROM eléctricamente borrable utiliza una estructura de compuerta flotante donde las celdas de almacenamiento son transistores MOSFET adjudicando la cualidad de flotante debido a que tienen uña compuerta de silicio sin ninguna conexión eléctrica que a diferencia de sus antepasado inmediato adiciona una delgada región de óxido arriba del drenaje de la celda de memoria MOSFET, adición que le permite la propiedad de borrado eléctrico al aplicar entre la compuerta y el consumo del MOSFET un voltaje ALTO de 21 V.

La carga inducida en la compuerta flotante permanecerá ahí aun cuando se suspenda la alimentación. Al invertir el voltaje de eliminan las cargas capturadas de la compuerta flotante borrando las celdas.


Ventajas de la EEPROM:

La programación y el borrado pueden realizarse sin la necesidad de una fuente de luz UV y unidad programadora de PROM, además de poder hacerse en el mismo circuito gracias a que el mecanismo de transporte de cargas mencionado en el párrafo anterior requiere corrientes muy bajas.

De manera individual puedes borrar y reprogramar eléctricamente grupos de caracteres o palabras en el arreglo de la memoria.

El tiempo de borrado total se reduce a 10ms en circuito donde su antepasado inmediato requería media hora bajo luz ultravioleta externa.

El tiempo de programación depende de un pulso por cada palabra de datos de 10 ms, versus los 50 ms empleados por una ROM programable y borrable.


Requerimientos del sistema:

Una de las principales ventajas de la memoria EEPROM es que no es necesario retirar la memoria del circuito del que forma parte pues puede modificarse su contenido aplicando los voltajes de programación adecuados, para esto es necesario que la circuitería cuente con los componentes de soporte adicionales:

Circuitería de soporte: Incluye el voltaje de programación de 21 Vpp generado usualmente por una fuente de + 5V a través de un convertidor DC a DC temporizada y secuenciada mediante circuitería a 10 ms de las operaciones de borrado y programación.


Mejoras:

En 1981 es introducida al mercado la Intel 2816, la EEPROM original con una capacidad de 2K x 8, tiempo de acceso de 250ns y todas las características descritas anteriormente.

De entonces a la fecha se han hecho muchas mejoras debido a los avances en el diseño de EEPROM, entre las primeras está la 2864 de dimensiones internas de 8K x 8 con circuitería capaz de generar los altos voltajes necesarios para borrar y reprogramar, circuitería que se ubica sobre el sustrato de silicio haciendo que el CI requiera de sólo una terminal de alimentación +Vcc.


Diagramas:

La siguiente figura representa una EPROM 2764 con sus modos de operación mas importante

   

Las terminales de entrada de datos se denominan E/S , acrónimo de Entrada/Salida ya que pueden funcionar como tales según la operación.

CE se emplea para habilitar el circuito, ya que al estar deshabilitado, el circuito se queda en modo de espera con bajo consumo de potencia.

OE habilita los buffer de salida de datos, al punto de que cuando es igual a cero habilita los buffer de salida durante la lectura, y cuando es igual a uno inhabilita la salida permitiendo que los datos de entrada se apliquen sin conflictos en las terminales E/S.

WE sirve para seleccionar el modo (escritura o lectura), el modo de escritura se habilita con un nivel bajo, mientras se colocan los datos a escribir en las terminales I/O. Las celdas correspondientes a la dirección de memoria son borradas por automáticamente por la circuitería interna.


Aplicaciones:

Las memorias programables de solo lectura, en este caso las EEPROM, pueden aplicarse en cualquier solución que requiera del almacenamiento de datos de manera no volátil, donde no tengan que ser alterados, al menos de manera frecuente. Algunas de las aplicaciones comunes son las siguientes:

* Almacenamiento de programas microcomputadoras (firmware)

* Memoria de arranque

* Tablas de datos

* Convertidor de datos

* Generadores de caracteres

* Generador de funciones

 

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