Soutenance mémoire
Technologie des E.P.R.O.M
L’unité de mémoire est constituée d’un transistor FAMOS (Floating gate Avalanche injection Metal Oxyd Semiconductor) .
Ce type de transistor est dit à stockage de charge, recourant à une grille flottante G. En effet, celle-ci, conductrice, est noyée dans de l’oxyde de silicium (isolant). L’épaisseur de l’isolant entre la grille et le substrat est néanmoins beaucoup plus faible: environ 0,1 μm. Si on applique une impulsion fortement négative au drain D (dopé P+), la jonction PN formée par le drain (P+) et le substrat (N) partent en avalanche et, par effet tunnel, les électrons sont injectés dans la grille G. Leur nombre dépend de l’amplitude et de la durée de l’impulsion. Lorsque celle-ci disparaît, les électrons restent piégés et provoquent la création d’un canal P dans le substrat, ce qui rend le transistor conducteur [Castagné R. et coll., 1989]. Les électrons ainsi piégés peuvent maintenir l’état du transistor pendant des dizaines d’années.
L’exposition à un rayonnement ultraviolet de longueur d’onde comprise entre 230 à 260 nm pendant une durée de 10 à 20 mn excite suffisamment les électrons pour leur faire quitter de la grille et faire revenir le transistor à son état initial (bloqué) [Girard M., 1994].
Remarques :
– L’état bloqué du transistor indique qu’il y a un niveau 1 dans la cellule mémoire.
– Pour que le FAMOS soit effaçable et reprogrammable il faut chasser les charges négatives emprisonnées dans la grille. Pour cela, il faut les conférer à une énergie qu’elles n’ont pas, en soumettant la grille à un rayonnement ultraviolet.
Description
Vue externe
Les UVPROM sont des circuits intégrés en boîtier céramique muni d’une petite fenêtre au-dessus. Le nombre de pattes de cette mémoire peut aller de 24 à 32 parce qu’elles ont:
– 11 à 16 lignes d’adresse,
– 8 ou 16 lignes de donnée,
– 2 à 3 lignes de commande qui réunissent les 4 contrôles (CE, OE, PGM, Vpp)
– 1 pour la tension de programmation,
– 2 pour l’alimentation (Vcc et GND).
Elles portent le code 27XX ou 27XXX où le nombre 27 signifie que la puce est une EPROM et le nombre après le 27 indique la taille de la mémoire en kilobit. Si nous prenons un exemple pour la 27128, elle est une EPROM qui a une capacité de 128 kbits soit égal à 128×1024 = 131072 bits. Généralement, la taille d’une EPROM est représentée en kilo-octet (Ko) parce qu’elles sont souvent organisées en mot de 8 bits; en effet, la 27128 est donc une EPROM de16 Ko.
Différence entre EPROM 27CXX et 27XX
La seule différence entre les 27CXX et 27XX est leur technologie. La première utilise NMOS tandis que la seconde a recours à la technologie CMOS. La NMOS utilise le canal négatif du transistor FET tandis que la CMOS le canal N et P. Ces deux structures ont chacune ses propres avantages: la CMOS possède un emplacement plus aéré pour les transistors, donc réduction de la température de jonction; mais la NMOS permet l’insertion de plusieurs transistors dans un même boîtier ce qui augmente la capacité de la mémoire.
Différentes utilisations des EPROM
Logique combinatoire
A première vue, utiliser une mémoire morte telle quelle dans un montage ne présente pas d’intérêt immédiat. Pourtant, c’est un moyen assez puissant pour réaliser un circuit logique combinatoire complexe. Un circuit logique combinatoire est un circuit logique où les entrées sont en fonction des sorties, et ce indépendamment du temps. En effet, l’EPROM 27256 peut être considérée comme un circuit logique à 15 entrées et 8 sorties; le contenu de la mémoire est alors la table de vérité de ce circuit. Pour ce faire, il suffit de dresser le table de vérité des circuits à réaliser et de l’écrire dans l’EPROM.
Mémoire de programme
La première raison pour la fabrication des EPROMs est la mémorisation des programmes dans le système à microcontrôleur. La ROM et la RAM se complètent: la RAM, qui peut être lue et écrite, sert à stocker les valeurs des variables manipulées par le programme, tandis que la ROM, non volatile sert à stocker et à conserver le programme lui-même [Castagné R. et coll., 1989]. Presque tous les microcontrôleurs contiennent au sein de leur boîtier de la ROM et de la RAM. Dans certains cas, il est nécessaire de stocker le programme dans une ROM externe. C’est le cas lorsque le programme est trop gros pour la ROM interne., ou encore lorsque la ROM interne est déjà écrite et non réinscriptible et que l’on veut changer le programme.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE
Chapitre I: MEMOIRES
1. Schéma fonctionnel
2. Organisation d’une mémoire
2.1. Organisations matérielles
2.1.1. Organisation unidirectionnelle
2.1.2. Organisation matricielle
a) Adressage bidirectionnel
b) Réduction du nombre de portes
3. Organisation logique
3.1. Schéma synoptique
3.1.1. Registres de mémorisation
3.1.2. Décodage d’adresses
3.1.3. Contrôle des entrées/sorties
3.1.4. Registre de directions
3.1.5. Protection contre le court-circuit
3.1.6. Exemple
4. Caractéristiques
4.1. Capacité
4.2. Format
4.3. Fréquence
4.3.1. Temps de cycle
4.3.2. Bande passante
4.4. Coût
4.5. Consommation
5. Cycle de fonctionnement des mémoires
5.1. Cycle de lecture
5.2. Cycle d’écriture
5.3. Lecture ou écriture en mode page
6. Structure des mémoires
6.1. Classification des mémoires
6.1.1. Mémoires vives (RAM)
a) Les RAM statiques
b) RAM dynamique
6.1 2. Mémoires mortes
a) ROM
b) PROM
c) EPROM
Chapitre II: memoires effacables aux ultraviolets
1. Technologie des E.P.R.O.M
2. Description
2.1. Vue externe
2.2 Schéma fonctionnel
2.3. Symbole électronique
3. Caractéristiques d’une EPROM
3.1. Capacité et format de données
4. Brochage des principales EPROM
4.1. Brochages [Geoffroy F., 1999]
4.2. Description
4.3. Différence entre EPROM 27CXX et 27XX
4.4. Différentes utilisations des EPROM
4.4.1. Logique combinatoire
4.4.2. Mémoire de programme
DEUXIEME PARTIE
CHAPITRE III: CARTE ALIMENTATION
1. Carte principale
2. Module de commutation
CHAPITRE IV: LECTURE D’UNE EPROM
1. Principe général
2. Communication avec l’interface
2.1. RTS: Request To Send (Demande d’envoi de données)
2.2. Lecture
2.3. Interruption
3. Schéma du montage
CHAPITRE V: ECRITURE D’UNE EPROM
1. Principe
1.1. Monostable
1.2. Schéma électronique
2. Effacement des données
TROISIEME PARTIE
Chapitre VI: REALISATION PRATIQUE DU RWE27_01
1. Schéma du montage du programmateur
2. Réalisation pratique du circuit imprimé
2.1. Circuit imprimé
2.2. Implantation des composants
2.3 Liste des composants
3. Essais et réglages
3.1. Descriptions des connecteurs
Chapitre VII: CARACTERISTIQUES DU RWE27_01
1. Temps de lecture
2. Temps d’écriture
3. Précaution à prendre
4. Listage par codage hexadécimale
5. Représentation des données
6. Coût de la réalisation
CONCLUSION
ANNEXE
