非易失性存储器讲解
称为外部存储器非易失性存储器
Nor Flash时序
SST39VF160 写操作时序图
Nor Flash的操作
SST39VFl60与S3C2440A的接口电路 SST39VFl60 的字写入流程图
Nor Flash的操作
SST39VFl60 的擦除操作
NorFlash的一般操作
Flash的写操作数分为命令和数据，对Flash的 操作通过写入对应的命令实现
快 使用复杂的I/O控制作接口，串行存取
数据 容易出现位错，不适合存储程序 主要集中在16MB以上的市场
K9F1208U0M NAND Flash(64M*8Bit)
NAND Flash功能框图
NAND Flash模式选择
ALE、CLE
#WE、#RE
#CE
NAND Flash时序
FRAM在汽车中的应用
Nor Flash介绍
Intel 1988年首先开发出来 芯片内执行，程序可以直接在片内运行 带有SRAM接口，可按地址信号寻址 密度小，读取和擦写速度慢 可靠性较好，适合做程序存储器 主要集中在1MB-16MB的市场
SST39VF160(1M*16Bit) NOR-Flash
差异在于DRAM需要 由存储器控制电路按 一定周期对存储器刷 新，才能维系数据保 存，SRAM的数据则 不需要刷新过程，在 上电期间，数据不会 丢失。
动态存储器原理图
RAM存储器
SRAM六管基本存储单元电路
DRAM动态存储器
RAM存储器
DRAM，动态随机存取存储器，需要不断的 刷新，才能保存数据。而且是行列地址复用 的，许多都有页模式。
SRAM，静态的随机存取存储器，加电情况 下，不需要刷新，数据不会丢失，而且一般 不是行列地址复用的。
片内非易失性存储器
一般用EEPROM解决这个问题。传统的单片机系统没 有片内EEPROM，只能使用具有I2C、MicroWire或SPI 接口的EEPROM芯片。 PIC18F系列高档单片机中集成了EEPROM存储器，合 理的解决了这个问题。
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EEPROM在PIC单片机中的使用
EEPROM被用作数据存储器，用以存储掉电不会丢失 的配置数据。 为了和其它数据存储器匹配，EEPROM和Flash不同， 也采用8位的方式组织。但EEPROM并没有被映射到数 据空间，而是使用不同的地址系统。片内的EEPROM 大多是256字节，有的型号1024B。 不同的PIC中档单片机含有的EEPROM大小也不相等。
EEPROM的成本较高，较难实现高密度集 成化，不能作为单片机的程序存储器，但 EEPROM可靠性和耐用性较高。 PIC单片机中EEPROM被作为RAM的补充， 成为数据存储器的一部分。EEPROM不能 像RAM那样直接读写，而是需要较为复杂 的读出和写入过程来操作。
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常见非易失性存储器
非易失性RAM（Nonvolatile
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从EEPROM中读取数据
对EEPROM操作的前提是EECON1中的非易失性存储器 选择位EEPGD必须首先清零，以选择EEPROM作为操 作的对象。 同时将要读取的EEPROM单元的地址放入地址寄存器 EEADR中，随后通过置位RD启动EEPROM读取操作。 随后就可以通过工作寄存器W读取EEPROM中的数据 了。EEDATA中的数据会被一直保存到下一次读写操作 修改EEDATA为止。
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Flash在PIC单片机中的使用
Flash存储器成本低廉，易 于集成，但可重复读写的 次数有限，因此被用作程 序存储器。 PIC中档单片机的Flash满足 每个字的宽度为16位，程 序空间的最大长度为221 的 要求。 在地址的组织上以2K字为 一个页，不同型号的单片 机片内含有的Flash页数不 等。
称为外部存储器非易失性存储器
unsigned short temp_read;
REG_CHAR(IO_P2D_ADDR) &= 0xfb;//set ce5 to low p22
REG_CHAR(Nand_Fls_COMM_ADD) = 0x00;
//write read command
REG_CHAR(Nand_Fls_Reg_ADD) = 0;
FRAM在汽车中的应用
Nor Flash介绍
Intel 1988年首先开发出来 芯片内执行，程序可以直接在片内运行 带有SRAM接口，可按地址信号寻址 密度小，读取和擦写速度慢 可靠性较好，适合做程序存储器 主要集中在1MB-16MB的市场
SST39VF160(1M*16Bit) NOR-Flash
单元的基础 2. 为了解决漏电流导致电荷丢失的问题，需要
定时刷新（补充电荷） 3. 存储单元结构简单，所以存储器密度大、容
量高 4. 地址分为行地址和列地址，分两次从同一组
地址线上输入
SDRAM NT56V1616
FRAM非易失性铁电存储器
利用铁电晶体的铁电效应存储数据 速度快、读写功耗低、无最大写入次数 读写时都有预充电过程 分为并行和串行两种接口
//write column address
page_num &= 0x0001FFFF;
REG_CHAR(Nand_Fls_Reg_ADD) =(unsigned char )(page_num);//write row address1
page_num >>= 8;
REG_CHAR(Nand_Fls_Reg_ADD) = (unsigned char )(page_num);//write row address2
非易失性存储器和易失性存储器有什么全部详细资料对比
非易失性存储器和易失性存储器有什么全部详细资料对比非易失性存储器技术是在关闭计算机或者突然性、意外性关闭计算机的时候数据不会丢失的技术。
非易失性存储器技术得到了快速发展，非易失性存储器主要分为块寻址和字节寻址两类。
在很多的存储系统的写操作程序中，内存作为控制器和硬盘之间的重要桥梁，提供更快速的性能，但是如果发生突然间断电的情况，如何保护内存中的数据不丢失，这是存储系统中老生常谈的议题。
易失性存储器就是在关闭计算机或者突然性、意外性关闭计算机的时候，里面的数据会丢失，就像内存。
非易失性存储器在上面的情况下数据不会丢失，像硬盘等外存。
RRAM是一种非易失性存储器，也称为忆阻器，为制造非易失性存储设备，模拟人类大脑处理信息的方式铺平了道路。
RRAM由两个金属电极夹一个薄介电层组成，在正常状态下它是绝缘体，它以纳米器件加工技术为基础是一种有记忆功能的非线性电阻。
每个忆阻器有一个底部的导线与器件的一边接触，一个顶部的导线与另一边接触。
忆阻器是一个由两个金属电极夹着的氧化钦层构成的双端，双层交叉开关结构的半导体。
其中一层氧化钦掺杂了氧空位，成为一个半导体；相邻的一层不掺杂任何东西，让其保持绝缘体的自然属性，通过检测交叉开关两端电极的阻性，就能判断RRAM的“开”或者“关”状态。
忆阻器除了其独特的“记忆”功能外，有两大特性使其被业界广泛看好。
一是其具有更短的存储访问时间，更快的读写速度，其整合了闪存和DRAM的部分特性；二是其存储单元小和制造工业可以升级，忆阻器的尺寸可以做到几个纳米，很有可能将微电子技术的发展带人到下一个十年，而且其可以与CMOS技术相兼容等优势，是下一代非易失性存储技术的发展趋势。
易失性存储器它在任何时候都可以读写，RAM通常是作为操作系统或其他正在运行程序的临时存储介质（可称作系统内存）。
不过，当电源关闭时RAM不能保留数据，如果需要保存数据，。
计算机基础知识认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM
计算机基础知识认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM计算机基础知识：认识计算机存储器中的EPROM和EEPROM计算机存储器是指计算机系统中用于存储数据和指令的设备，其中EPROM和EEPROM是两种常见的非易失性存储器类型。
本文将介绍EPROM和EEPROM的定义、特点以及它们在计算机系统中的应用。
一、EPROM的定义和特点EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) 是一种可以被擦除和重新编程的只读存储器。
它的主要特点如下：1. 非易失性：EPROM的数据可以在断电后长期保存，不会因为断电而丢失。
这使得EPROM非常适合存储那些需要长期保留的数据和指令。
2. 可擦除性：EPROM中的数据可以通过使用紫外线照射来擦除，也可以使用专门的擦除器进行擦除。
擦除之后，EPROM可以被重新编程。
擦除和重新编程的过程可以多次进行，但是每个EPROM只能进行有限次数的擦除和重新编程。
3. 只读性：在未擦除和重新编程之前，EPROM中的数据是只读的，无法进行修改。
这使得EPROM更加安全可靠，适用于存储那些需要保护而不希望被修改的数据和指令。
4. 容量较小：EPROM的存储容量相对较小，通常在几KB到几MB 的范围内。
这限制了EPROM在存储大量数据方面的应用。
二、EPROM的应用由于EPROM具有非易失性和只读的特点，它在某些应用中得到了广泛的应用。
以下是一些EPROM的常见应用：1. 系统固件：EPROM常用于存储计算机系统的固件，如BIOS (Basic Input Output System)。
这些固件在计算机启动时被加载，负责初始化硬件和提供基本的输入输出功能。
2. 音视频存储：EPROM可以用于存储音频和视频文件，如音乐合成器中的音乐数据、游戏机中的游戏数据等。
3. 电子设备配置：EPROM可以存储电子设备的配置信息和参数，如路由器、交换机等网络设备的配置信息。
EEPROM存储器概述
非易失性存储器概述一、介绍这篇文章论述了非易失性存储器（NVM）基本概况。
第1部分介绍了非易失性存储器的主要背景以及一些存储器的基本术语。
第2部分主要阐述了非易失性存储器的工作原理（通过热电子注入实现编程）。
第3部分包含了非易失性存储器的擦除原理，以及隧道效应。
第4部分介绍了用于预测非易失性存储器的编程特性的模型，用“幸运电子”模型来表述热电子注入模式。
第5部分主要介绍非易失性存储器可靠性，包括在数据保存、耐受力和干扰影响下的可靠性。
关键词：非易失性，存储器，热电子注入，隧道效应，可靠性，保存，存储干扰，EEPROM，Flash EEPROM。
存储器分为两大类：易失性存储器和非易失性存储器。
易失性存储器在掉电后会失去其所存储的数据，故而需要继续不断的电源才能保存数据。
大部分的随机存取存储器（RAM）都是易失性的。
非易失性存储器则在掉电后不会丢失数据。
一个非易失性存储器（NVM）本质上是一个MOS管，由一个源极、一个漏极、一个门极，以及一个浮栅。
与常用的MOSFET 不同的是，NVM多了一个浮栅，浮栅与其它部分是绝缘的。
非易失性存储器又细分为两个主要的分类：浮栅型和电子俘获型。
Kahng 和Sze在1967年发明了第一个浮栅型器件。
在这种器件中，电子受隧道效应的影响，通过一个3nm厚的二氧化硅层，从一个浮栅中转移到基层中。
通过隧道效应，非易失性存储器可以更容易地被擦除或改写，通常隧道效应只在厚度小于12nm的氧化物中存在。
浮栅中存储电子后，可以使得阈值电压被降低或者提高，而阈值电压的高低也就分别代表了逻辑值1或0。
在浮栅型存储器件中，电子（也即是数据）存储在浮栅中，故而掉电后，数据不会丢失。
所有的浮栅型存储器件都是一样的存储单元结构，如下图1所示，一个存储单元由门极MOS 管堆叠而成。
第一个门是浮栅门，被埋在栅氧化层（Gate Oxide）和内部多晶硅绝缘层（IPD）之间，位于控制门（Control Gate）的下方。
电子设备、非易失存储器、存储单元及控制方法
电子设备、非易失存储器、存储单元及控制方法在现代信息化时代，电子设备是人们生活、工作中不可或缺的一部分。
它们可以执行各种任务和功能，从而提高工作效率，实现人机交互。
存储数据是电子设备最基本的任务之一，而非易失存储器和存储单元是实现这一任务的关键部分。
本文将介绍电子设备、非易失存储器、存储单元及控制方法。
一、电子设备简介电子设备是采用电子技术原理制成的各种设备、仪器、仪表，可对电子信号进行加工、控制、测量、处理、传输等操作，使得人们可以更方便地进行数据处理和通讯交流。
电脑、手机、数码相机、电视等电子设备已经成为人们日常生活中必不可少的设备，其中存储器是这些设备的重要组成部分。
二、非易失存储器非易失存储器（Non-volatile Memory，NVM）是电子设备中一种可以无需外接电源便可存储信息的存储介质。
与易失存储器不同，非易失存储器可以长时间保存数据，即使在断电或设备关闭时也能保留数据。
常见的非易失存储器包括EPROM、Flash、EEPROM、FeRAM、MRAM等。
1. EPROMEPROM（Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种非易失性存储器，它使用电压来存储信息，并且可以通过曝光紫外线来擦除存储信息。
EPROM存储器容量很小，通常只有几个K或几十个K字节，存储速度也相对较慢。
2. FlashFlash记忆体是目前市场上使用最广泛的非易失性存储器，其价格相对较低，容量比EPROM存储器大得多。
Flash存储器也非常轻便，因此被广泛应用于笔记本电脑、移动设备等中。
Flash存储器有两种擦除方式：扇区擦除和区块擦除。
Flash存储器的写入速度比EPROM存储器要快，同时可以实现重写功能。
3. EEPROMEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种非易失性存储器，它使用电流来擦除存储信息。
深度理解非易失存储器原理（FlashEPROMEEPROM）
深度理解非易失存储器原理（FlashEPROMEEPROM）存储器大致可分为两大类：易失和非易失。
易失存储器在系统关闭时立即失去存储在内的信息；它需要持续的电源供应以维持数据。
大部分的随机存储器（RAM）都属于此类。
非易失存储器在系统关闭或无电源供应时仍能保持数据信息。
一个非易失存储器（NVM）器件通常也是一个MOS管，拥有一个源极，一个漏极，一个门极另外还有一个浮栅（FLOATING GATE）。
它的构造和一般的MOS管略有不同：多了一个浮栅。
浮栅被绝缘体隔绝于其他部分。
非易失存储器又可分为两类：浮栅型和电荷阱型。
Kahng 和Sze 在1967年发明了第一个浮栅型器件，在这个器件中，电子通过3nm 厚度的氧化硅层隧道效应从浮栅中被转移到substrate中。
隧道效应同时被用于对期间的编程和擦除，通常它适用于氧化层厚度小于12nm。
储存在浮栅中的电荷数量可以影响器件的阈值电压（Vth）,由此区分期间状态的逻辑值1或0。
在浮栅型存储器中，电荷被储存在浮栅中，它们在无电源供应的情况下仍然可以保持。
所有的浮栅型存储器都有着类似的原始单元架构。
他们都有层叠的门极结构如图一所示。
第一个门极被埋在门极氧化层和极间氧化层之间，极间氧化层的作用是隔绝浮栅区，它的组成可以是氧-氮-氧，或者二氧化硅。
包围在器件周围的二氧化硅层可以保护器件免受外力影响。
第二个门极被称为控制门极，它和外部的电极相连接。
浮栅型器件通常用于EPROM(Electrically Programmable Read Only Memory)和EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)。
电荷阱型器件是在1967年被发明的，也是第一个被发明的电编程半导体器件。
在这类型的存储器中，电荷被储存在分离的氮阱中，由此在无电源供应时保持信息。
电荷阱器件的典型应用是在MNOS(Metal Nitride Oxide Silicon)，SNOS(Silicon Nitride Oxide Semiconductor)和SONOS(Silicon Oxide Nitride Oxide Semiconductor)中。
非易失存储器
非易失存储器如果断电，RAM(DRAM,SRAM)会丢失它们的信息，从这个意义上说，它们是易失的。
非易失性存储器即使是在断电关机后，仍然保存着它们的信息。
有很多种非易失性存储器，由于历史原因，虽然ROM中有的类型既可以读也可以写，但是它们整体上都被称为只读存储器(ROM)。
ROM是以它们能够被重编程的次数和对它们进行重编程所用的机制来区分的。
1.PROMPROM是可编程ROM的简称，英文名字——Promrammable ROM，只能被编程一次。
PROM的每个存储器单元有一种熔丝，只能用高电流熔断一次。
现在还有一些便宜的单片机中再使用。
2.可擦写可编程ROM可擦写可编程ROM的英文名字是Erasable Programmable ROM，简称EPROM。
EPROM有一个透明的石英窗口，允许光到达存储单元。
紫外线光照射过窗口，EPROM单元就被清除为0。
对EPROM编程是通过使用一种把1写入EPROM的特殊设备来完成。
EPROM能够被擦除和重编程的次数的数量级可以达到1000次。
电子可擦除PROM，英文名字Electrically Erasable PROM简称EEPROM，类似于EPROM，但是它不需要一个物理上独立的编程设备，因此可以直接在印制板上编程。
EEPROM能够被变成的次数的数量级可以达到100000次。
广泛的应用在电子设备领域。
3.闪存闪存英文名字——flash memory 是一类非易失性存储器，基于EEPROM，它已经成为了一种重要的存储技术。
闪存无处不在，为大量的电子设备提供快速而持久的非易失性存储，包括数码相机、手机、音乐播放器、PDA和笔记本、台式机和服务器计算机系统。
并且是固态硬盘（SSD）的基础器件。
光电存储器件中的非易失性存储
光电存储器件中的非易失性存储一、引言随着信息时代的持续发展，数据的存储、传输和处理需求越来越大，同时人工智能、物联网、云计算等技术的不断发展，对于高性能和可靠性的存储器件的需求也越来越迫切。
光电存储器件是光电子器件和存储器件的结合，具备读写速度快、存储密度大、功耗低等优势，而其中的非易失性存储则可以实现长期的数据存储，对于一些重要数据的保护具有重要的意义。
二、光电存储器件的分类按照主要的存储介质不同，光电存储器件可以分为以下三类：1. 感光存储器件：利用材料对光的敏感性实现存储的读写，包括有机和无机两大类，其中最成功的有机光电存储器有全有机和有机无机杂化两类。
2. 相变存储器件：采用相变材料作为存储介质，利用相变材料在固-固过渡时所产生的电学性质变化来实现信息的存储和读取，主要有PCM、PRAM等。
3. 基于光存储芯片：将光电器件集成在同一芯片上，光子在材料中的传输与存储与电子器件结合。
三、非易失性存储的实现对于光电存储器件而言，实现非易失性存储的关键在于可逆性的光学机制。
有机材料中的可逆光致色心效应、相变材料中的熔融-再固化效应等机制都可以实现非易失性存储。
1. 可逆光致色心效应有机光电存储器件的光致色心效应可以实现非易失性存储。
当芳香分子中的某些共轭键被UV光照射时，会引起电子跃迁和分子间末端的改变，从而实现颜色的变化，并且这种颜色变化是可逆的。
在读取数据时，激光束照射在样品上，根据样品的吸收特性进行信号的读取。
2. 相变存储器件中的熔融-再固化机制相变材料的熔融-再固化机制是实现非易失性存储的关键。
在晶格的状态下，相变材料的电阻率较高，处于“off”状态；而在非晶态状态下，相变材料的电阻率较低，处于“on”状态。
通过激光加热相变材料，使其由晶态转变为非晶态，再利用电流进行“on”和“off”状态的切换，从而实现数据的存储。
四、非易失性存储的应用非易失性存储器件是解决高速存储器件中断电丢失数据的有效措施。
新型非易失性存储器技术在芯片设计中的应用与比较分析
新型非易失性存储器技术在芯片设计中的应用与比较分析随着互联网技术的飞速发展，存储器技术也在不断地更新换代。
新型非易失性存储器技术是其中的一种，它在芯片设计中的应用也越来越广泛。
本文将对新型非易失性存储器技术在芯片设计中的应用和比较分析进行探讨。
首先，我们需要了解什么是非易失性存储器。
简单来说，非易失性存储器就是断电后数据不会丢失的存储器。
相对于易失性存储器，非易失性存储器具有更高的可靠性和更长的寿命。
目前市面上主流的非易失性存储器有Flash、EEPROM、MRAM、PCM等。
其中，MRAM和PCM是新型的非易失性存储器技术，它们在芯片设计中的应用也越来越广泛。
MRAM，全称为磁阻存储器，是一种基于磁性材料的非易失性存储器。
MRAM具有读写速度快、功耗低、寿命长等优点，被广泛应用于智能手机、平板电脑等移动设备中。
相比于传统的Flash存储器，MRAM具有更高的可靠性和更长的寿命。
此外，MRAM还具有抗辐射、抗干扰等特点，可以应用于航空航天、军事等领域。
PCM，全称为相变存储器，是一种基于相变材料的非易失性存储器。
PCM具有读写速度快、功耗低、存储密度高等优点，被广泛应用于数据中心、云计算等领域。
相比于传统的Flash存储器，PCM具有更高的读写速度和更长的寿命。
此外，PCM还具有抗辐射、抗干扰等特点，可以应用于航空航天、军事等领域。
在芯片设计中，MRAM和PCM与传统的Flash存储器相比，具有更高的可靠性和更长的寿命。
此外，它们还具有读写速度快、功耗低等优点。
因此，在一些对可靠性要求较高的应用场景中，如航空航天、军事等领域，MRAM和PCM被广泛应用。
然而，MRAM和PCM也存在一些缺点。
首先是成本问题。
目前MRAM和PCM的成本较高，难以与传统的Flash存储器竞争。
其次是存储密度问题。
虽然PCM具有较高的存储密度，但MRAM的存储密度仍然较低。
此外，MRAM和PCM还存在一些技术难题需要解决，如制造工艺、稳定性等问题。
非易失性存储元件的制造方法及非易失性存储元件
非易失性存储元件的制造方法及非易失性存储元件非易失性存储元件（Non-volatile storage device）是一种在断电后仍能保留数据的存储设备。
与易失性存储元件相比，非易失性存储元件具有更高的数据保存性能，因此在很多应用中得到广泛应用，如闪存、EEPROM和磁盘驱动器等。
本文将详细介绍非易失性存储元件的制造方法及其特点。
一、非易失性存储元件的制造方法1. 闪存的制造方法闪存是一种常见的非易失性存储元件，其制造方法主要包括以下几个步骤：（1）硅片制备：使用半导体工艺将硅片加工成晶体管的结构。
（2）栅极氧化：在硅片表面形成一层薄氧化硅层，用于隔离栅极。
（3）栅极沉积：在氧化硅层上沉积一层薄金属，形成栅极。
（4）浮栅氧化：在栅极上形成一层薄氧化硅层，用于隔离浮栅。
（5）浮栅沉积：在浮栅氧化层上沉积一层薄掺杂多晶硅，形成浮栅。
（6）源漏极的沉积：在硅表面沉积源和漏极。
极和介质层。
（8）选闸孔制造：通过光刻技术将介质层上的钝化氧化层暴露，并在其上方形成一个开口。
（9）渗铝：将铝等金属填充到选闸孔内，形成闪存存储单元的控制线。
（10）封装：将制造好的闪存芯片进行封装，形成成品。
2. EEPROM的制造方法EEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）是一种可电擦除可编程只读存储器。
其制造方法主要包括以下几个步骤：（1）硅片制备：同样使用半导体工艺将硅片加工成晶体管的结构。
（2）栅极氧化：在硅片表面形成一层薄氧化硅层，用于隔离栅极。
（3）栅极沉积：在氧化硅层上沉积一层薄金属，形成栅极。
（4）介质氧化：在栅极上形成一层薄介质氧化层。
（5）源漏极的沉积：在硅表面沉积源和漏极。
（6）钝化氧化：在源漏极上形成一层薄氧化硅层，用于隔离源漏极和介质层。
通栅。
（8）选通栅沉积：在选通栅氧化层上沉积一层薄掺杂多晶硅，形成选通栅。
（9）栅氧化：在源漏极上形成一层薄氧化硅层，用于隔离栅极和浮栅。
非易失性存储器Flash和EEPROM之间的差异与优缺点
非易失性存储器Flash和EEPROM之间的差异与优缺点在嵌入式系统中，Flash和EEPROM能够存储可用于通信或执行某些功能的数据。
它们可以通过多种不同的串行协议（包括SPI或串行外围设备接口）来连接存储设备。
在单片机中也集成了多种不同类型的SPI存储设备，包括Flash和EEPROM。
一、Flash和EEPROM之间的差异Flash和EEPROM均被视为非易失性存储器。
非易失性存储器意味着该设备能够保存数据且无需持续供电，即使关闭电源也能保存数据信息。
它们都是电子可写和可擦除存储器，用以存储单片机的应用程序及数据信息。
这些数据可在芯片上或芯片外存储信息。
尽管Flash和EEPROM设备都可以存储嵌入式设备中使用的信息，但是它们的体系结构和用于读取，写入和擦除数据的操作略有不同。
而EEPROM指的是电可擦可编程只读存储器是一种存储器，可以在字节级别读取，写入和擦除数据。
另一方面Flash是EEPROM的一种，在结构上以块的形式排列，在块中擦除数据，并且可以在字节级别读取或写入数据。
二、使用闪存与EEPROM有什么优缺点？使用闪存或EEPROM设备有很多优点和缺点：由于EEPROM以字节为单位运行其擦除功能，因此这增加了清除和编辑设备所花费的时间，但允许开发人员在需要时编辑特定部分。
闪存能够擦除大量数据，从而大大提高了擦除速度，并使设备可以更紧凑地存储信息。
但是由于这个原因，它也失去了编辑某些字节的能力，从而迫使开发人员在进行任何更改时都重写整个数据块。
在存储设备上执行多个擦除和写入周期将导致其最终随着时间的推移而降级。
使用EEPROM的优点之一是使用寿命更长。
EEPROM在其生命周期内最多可以执行1000000个擦除/重写周期。
根据闪存的类型，闪存的使用寿命会缩短，大多数闪存产品在磨损开始恶化存储完整性之前，能够承受大约10000至1000000次擦除/写入循环。
就大小和成本而言，闪存具有比EEPROM更小的存储单元尺寸，并且实现成本更低。
非易失性SRAM介绍(BBSRAM,NVSRAM,MRAM)
非易失性SRAM介绍(BBSRAM,NVSRAM,MRAM)几款大容量、高速非易失性SRAM的比较：在嵌入式系统中，用的最多的非易失性（Non-Volatile）存储器是EEPROM和FLASH，主要用于保存程序或数据，但这两种存储器有一个共同的缺点是写入速度慢，且写入算法比较复杂，无法满足实时处理系统中高速写入的要求。
例如，在一个实时红外图像处理系统中每个像素的校正参数有时需要实时修改，掉电后不能丢失，就必须使用高速、大容量的非易失性SRAM来保存。
非易失性SRAM的特点是：读写操作简单(与普通SRAM一样)、速度快（ns级）、掉电后数据不丢失。
目前，比较常用的大容量高速非易失性SRAM有如下几种：1、BBSRAM：Battery-Backup SRAM，即内带电池保护的SRAM。
其结构为SRAM+锂电池+监控保路，有些还内带RTC实时时钟。
美国Dallas现为Maxim公司是BBSRAM的发明者，产品型号也很多，其中大容量的有DS1265W（1Mx8）、DS1270W(2Mx8)。
BBSRAM上世纪九十年代初就已推广到国内，目前已比较流行，国内也有几家公司生产BBSRAM；例如成都国腾的GM系列，其GM2016(1Mx8)、GM2107(2Mx8)与Dallas 的完全兼容。
BBSRAM一个很明显的缺点是体积较大，因内置电池且都是DIP封装的。
是一种双体结构的非易失性SRAM，这种存储器内部包含两个存储体，一个是供用户读写的普通SRAM,另一个是与SRAM容量相同、供数据备份用的EEPROM(或Quantum Trap)。
正常工作状态下,微处理器访问NVSRAM时,所操作的是SRAM,只有在电源断电时,芯片自动把SRAM中的内容快速备份到EEPROM(或Quantum Trap)中,使内容不会丢失;在下次加电时,它又把EEPROM中保留的备份内容自动恢复到SRAM中。
大容量NVSRAM比较典型的有Cypress的CY14B104(512Kx8/256Kx16)、CY14B108(1Mx8/512Kx16)读写周期高达20ns。
非易失性存储器主流简介
管理，并提供工业标准的 ＰＣＩ 和 ＦＣ 接口用于连接主机或者服 取代 ＲＡＭ、固态硬盘甚至更慢的硬盘。就基于 ３ＤＸＰｏｉｎｔ 的产
务器。固态硬盘是一种高性能的存储器，而且使用寿命很长， 品来讲，其最为立竿见影的应用方式就是在 ＤＲＡＭ 与 ＳＳＤ 之
美中不足的是需要独立电源来保护数据安全。
间充当新的存储层。
溃。ＮＶＤＩＭＭ 可以解决系统异常掉电情况下，内存数据的保
存工作，并且能够在系统恢复正常运行后，继续之前的工作。
全系统保护是 ＮＶＤＩＭＭ 的一个典型应用场景。在系统异常掉 作者简介：林荣智（1977-），男，汉族，陕西华阴人。西安外
ＦＬＡＳＨ 芯片作为存储介质，这种固态硬盘最大的优点就是可 构成，二者则存在于字线与位线之间。在字线与位线之间提供
以移动，而且数据保护不受电源控制，能适应于各种环境，适 特定电压会激活单一选择器，并使得存储单元进行写入或者读
合于个人用户使用。一般擦写次数普遍为 ３０００ 次左右，就普 取。３ＤＸｐｏｉｎｔ 采用具有高抗电或低电阻的特殊材料表示基本的
在短时间内将数据放入 ＦＬＡＳＨ 芯片，从而永久保存内存中的 ＮＶＭｅ 的拓展，把非易失闪存存储进行扩展。三是应用层面的
数据。计算机系统的计算结果和服务信息都是临时保存在内存 扩展，哪些是可以做内存，哪些可以做永久存储，在掉电之后
中，这些数据在系统掉电后将丢失，甚至能引起整个系统的崩 可以实现保护。
也叫主存（内存）。它可以随时读写，而且速度很快，通常作 情况下，迅速保护存储在内存中的临时快照，达到保护整个虚
为操作系统或其他正在运行中的程序的临时数据存储媒介。
拟机的目的。
内存速度非常快，但是同时也有一个特性就是易失性，当
英特尔和镁光联合发布的 ３ＤＸＰｏｉｎｔ 闪存技术，也是一种
微电子存储器的非易失性数据保护技术研究
微电子存储器的非易失性数据保护技术研究随着科技的快速发展，微电子存储器在各个领域的应用越来越广泛。
然而，数据的安全性和可靠性一直是存储器技术研究的重要方向之一。
在大数据时代，非易失性数据保护技术的研究尤为重要，本文将探讨相关技术的研究进展和应用前景。
一、非易失性存储器的概念和特点非易失性存储器是一种能够在断电或电源故障情况下保持数据完整性的存储器。
相对于易失性存储器，非易失性存储器具有数据持久性、高可靠性和低功耗等特点。
当前常见的非易失性存储器包括闪存、EEPROM和磁盘等。
二、闪存技术在非易失性数据保护中的应用闪存是一种常见的非易失性存储器，广泛应用于移动设备、嵌入式系统和固态硬盘等领域。
在非易失性数据保护中，闪存技术主要通过以下几个方面来保护数据的安全性。
首先，闪存具有数据持久性的特点，即使在断电情况下，数据也能被可靠地存储。
这使得闪存成为一种理想的非易失性数据存储介质。
其次，闪存具有高速读写和擦除的特点，可以实现快速的数据访问。
这对于实时数据保护和快速恢复非常关键。
此外，闪存还具有低功耗和抗震动等特点，适用于各种环境下的数据保护需求。
三、EEPROM技术在非易失性数据保护中的应用EEPROM是一种能够在断电情况下保持数据完整性的电可擦除可编程只读存储器。
EEPROM技术在非易失性数据保护中的应用主要体现在以下几个方面。
首先，EEPROM具有较高的数据存储密度和可靠性，可以满足大容量数据存储的需求。
这对于大规模数据中心和云计算等领域来说尤为重要。
其次，EEPROM具有快速的数据读写速度和低功耗的特点，适用于高性能计算和低功耗设备。
此外，EEPROM还具有较长的擦除寿命和较小的擦除次数限制，能够满足长期数据保护的需求。
四、磁盘技术在非易失性数据保护中的应用磁盘是一种广泛应用于计算机系统中的存储设备，具有较大的数据容量和较低的成本。
在非易失性数据保护中，磁盘技术主要通过以下几个方面来保护数据的安全性。
非易失存储器原理与测试说明
“非易失存储器”原理与测试说明1程序设计目标及程序运行效果说明程序设计目标：本程序是对24C02存储页面的0x00地址写入可变化的数据，然后读取数据，并显示在数码管上。
程序运行效果说明：位数码管默认显示0。
按下key3，要写入数据的地址加1。
按下key2要写入的数据加1。
按下key1，向存储器写入数据并读取数据，并显示在数码管上。
数码管左边2位（第一、第二位）是写入的地址,数码管中间两位（第四、第五位）是写入的数据，数码管右边两位（第七、第八位）是显示从非易失存储器读取的数据。
2程序相关电路及工作原理说明非易失性存储器（nonvolatile memory）是掉电后数据能够保存的存储器，它不用定期地刷新存储器内容。
这包括所有形式的只读存储器（ROM），像是可编程只读存储器（PROM）、可擦可编程只读存储器（EPROM）、电可擦除只读存储器（EEPROM）和闪存。
在许多常见的应用中，微处理器要求非易失存储器来存放其可执行代码、变量和其他暂态数据（例如采集到的温度、光照等数据）。
2.1 24C02工作电路及其工作原理图1 24C02模块电路本实验采用24C02芯片， 24C02通过IIC_SCL和IIC_SDA与单片机相连，单片机以IIC 总线的方式对24C02进行读写。
24C02是一个2K位串行E2PROM，内部含有256个8位字节。
（1）管脚配置（2）管脚描述（3）寻址方式寻址信号由一个字节构成，高7位为地址位，最低位为方向位，用以表明主机与从器件的数据传送方向。
方向位位0，表明主机接下来对从器件进行写操作；方向位位1，表明主机接下来对从器件进行读操作。
A0，A1和A2对应器件的管脚1，2和3；a8，a9和a10对应存储阵列地址字地址；（4）读/写时序写一个字节时序读一个字节时序如图，写一个字节时序，第一个DEV SEL是器件选择信号，器件选择的范围为（000~111），总共可以选择8个24C02芯片器件。
非易失性存储器
非易失性存储器1. 绪论随机存储器（如DRAM 和SRAM ）的缺点之一就是掉电后所存储的数据会随之丢失。
为了克服这个问题，人们已设计并开发出了多种非易失或/且可编程的存储器。
最近，基于浮栅概念的闪存由于其小的单元尺寸和良好的工作性能已经成为最通用的非易失存储器。
因此,在本文中，我们将着重介绍ROM 的两种结构（即NOR 和NAND 阵列）和闪存的基本结构及其应用。
2. MOS ROM 阵列的两种实现方法2.1 基本ROM 单元只读存储器阵列可以看做是一种简单的组合布尔逻辑，即它对每个输入组合（地址）都会产生一个指定的输出值。
因此，在一个特定地址存储二进制信息，可以通过被选行（字线）与被选列（位线）间有无数据路径（相当于特定位置上有无元件或元件是否在标准电压下导通）来实现。
而实现数据路径的基本结构有两种，即NOR 和NAND 阵列。
图2.1 ROM 的1和0 单元的不同实现方式首先，考虑最简单的单元，如图2.1(a)所示，这是一个基本的ROM 单元。
假设位线BL 通过一个电阻接地，没有任何其他的激励或输入。
这就是0单元中的情况（2.1(a)下图）。
由于字线WL 和位线BL 之间不存在任何实际的连接，所以BL 的值为低电平而WL 得值无关。
反之，当把一个高电压WL V 加在1单元的字线上时二极管导通，字线被上拉至()WL D on V V ，结果在位线上形成了一个1。
总之，在WL 和BL 之间是否存在一个二极管区分了ROM 单元中存放的是1还是0。
2.2 NOR ROM 结构然而，由于二极管单元的位线与字线是不隔离的，所有需要用来充电位线电容的电流必须通过字线和它的驱动器来提供，而这些电流这大容量存储器中是非常大的，因此，这一10 (a)Diode ROM (b)MOS ROM 1 (c)MOS ROM 2方法只适用于小存储器。
一个改善隔离的方法是在单元中使用一个有源器件，如图 2.1(b)所示，其工作原理与二极管单元相同，但是它的所有输出驱动电流都是由单元中的MOS 管提供的，字线驱动器只负责充电和放电字线电容。
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非易失性存储器1. 绪论随机存储器(如 DRAM 和 SRAM 的缺点之一就是掉电后所存储的数据会随之丢失。
为了克服这个问题,人们已设计并开发出了多种非易失或 /且可编程的存储器。
最近,基于浮栅概念的闪存由于其小的单元尺寸和良好的工作性能已经成为最通用的非易失存储器。
因此 , 在本文中,我们将着重介绍 ROM 的两种结构(即 NOR 和 NAND 阵列和闪存的基本结构及其应用。
2. MOS ROM 阵列的两种实现方法2.1 基本 ROM 单元只读存储器阵列可以看做是一种简单的组合布尔逻辑,即它对每个输入组合(地址都会产生一个指定的输出值。
因此, 在一个特定地址存储二进制信息, 可以通过被选行 (字线与被选列 (位线间有无数据路径 (相当于特定位置上有无元件或元件是否在标准电压下导通来实现。
而实现数据路径的基本结构有两种,即 NOR 和NAND 阵列。
图 2.1 ROM 的 1和 0 单元的不同实现方式首先,考虑最简单的单元,如图 2.1(a所示,这是一个基本的 ROM 单元。
假设位线 BL 通过一个电阻接地,没有任何其他的激励或输入。
这就是 0单元中的情况(2.1(a下图。
由于字线 WL 和位线 BL 之间不存在任何实际的连接,所以 BL 的值为低电平而 WL 得值无关。
反之,当把一个高电压 WL V 加在 1单元的字线上时二极管导通,字线被上拉至( WL D on V V ,结果在位线上形成了一个 1。
总之,在 WL 和 BL 之间是否存在一个二极管区分了 ROM 单元中存放的是 1还是 0。
2.2 NOR ROM 结构然而,由于二极管单元的位线与字线是不隔离的,所有需要用来充电位线电容的电流必须通过字线和它的驱动器来提供, 而这些电流这大容量存储器中是非常大的, 因此, 这一1(aDiode ROM (bMOS ROM 1(cMOS ROM 2方法只适用于小存储器。
一个改善隔离的方法是在单元中使用一个有源器件,如图 2.1(b所示, 其工作原理与二极管单元相同,但是它的所有输出驱动电流都是由单元中的 MOS 管提供的, 字线驱动器只负责充电和放电字线电容。
但是, 这一改进的直接代价是单元比较复杂和面积较大(额外的电源接触孔所致。
图 2.2是使用这一个单元的 MOS ROM阵列。
WL [0]V DDWL [1]WL [2]WL [3]V biasV DD图 2.1(c是采用 MOS 单元的另一种实现方法。
这一单元的工作要求把位线通过电阻接到电源电压上,或者说输出的默认值必须等于 1。
因此,在 WL 和 BL 之间没有晶体管就意味着存放 1。
0单元通过在位线和地之间连接一个 MOS 器件来实现。
在字线上加一个高电压使器件导通,从而把位线下拉至 GND 。
图 2.3是使用这一单元的 MOS ROM 阵列。
WL [0]GNDBL [0]WL [1]WL[2]WL [3]V DDBL [1]BL [2]BL [3]GND图 2.3中 4×4 NOR ROM 阵列的两种可能的版图如下:P o l y si l i co n Me t a l 1D i f f u si onMe t a l 1 on D i f f u si o nProgrammming usingthe Contact Layer Only这一阵列是通过在水平方向和垂直方向上重复相同的单元构成的,其中奇数单元相对水图 2.4 4×4 NOR ROM 可能的版图触点掩模型 ROM注入掩模型 ROM平轴成镜像以便共享 GND 线。
这两个版图的区别在于它们的编程方式。
在图2.4(a的结构中, 存储器通过有选择地加入金属至扩散层的接触孔来编程。
因而, 连至位线的金属接触存在时就建立起一个‘ 0’单元,不存在时则表明为一个‘ 1’单元,并且在这种情况下,只用一个掩模层(即 CONTACT 对存储器进行编程。
而在图 2.4(b 的结构中,存储器是通过按需要有选择地增加晶体管来写入的,这需要借助扩散层(制造工艺中的 ACTIVE 掩模来完成。
注意到。
在这种情况下,所有的 nMOS 晶体管都已经和位线相连,从而不可通过忽略相应的漏极接点来实现在某一位置存储‘ 1’ 。
而是在制造过程中通过有选择的沟道注入将晶体管的阈值电压升高到OHV 以上,使与存储‘ 1’有关的 nMOS 晶体管失活。
即,每个阈值电压的注入表示存储了一个‘ 1’ ,而没有注入的晶体管则相应地存储‘ 0’ 。
由于注入掩模型结构中每个金属 -扩散点是由两个相邻晶体管共用的,故与触点掩模型 ROM 版图相比,注入掩模型 ROM 版图具有更高的存储密度,大约节省 15%的面积。
另一方面, 触点掩模型(CONTACT 掩模的优点是接触层是制造过程中比较靠后的步骤。
这就推迟了在工艺周期中存储器的实际编程时间。
圆片可以预先完成直到 CONTACT 掩模前的工艺制造过程并存放起来。
一旦一个具体的编程确定下来, 余下的制造过程就可以很快完成, 从而缩短了定货和交货的时间。
总之,最终使用那一种方法取决于主要的设计指标—尺寸 /性能还是交货时间。
2.3 NAND ROM 结构我们很容易注意到, NOR ROM 的两种版图中,晶体管只占据了整个单元尺寸的很小比例, 单元的大部分面积用于位线接触和接地连接。
避免这一开销的一种方式是采用不同的存储结构,即 NAND ROM结构,如图 2.5所示。
WL [0] WL [1] WL [2] WL [3] V DD正常操作中,被选中的字线被下来为逻辑低电平,未被选中的所有字线保持为高电平。
如果一个晶体管位于被选中的行与列的交点上, 则此晶体管截止, 且列电压被负载元件拉到高电平。
另一方面,在多输入的 NAND 结构中,如果在此特定交点上无晶体管(短路 , 那么列电压会被其他的 nMOS 晶体管拉到低电平。
因此,在交点上,无晶体管则表示存储‘ 0’ ,交点处有晶体管则存储‘ 1’ 。
P o l y s i l i c o n T h r e s h o l d -a l t e r i n g i mp l a n tM e t a l 1 o n D i f f u s i o n(bNAND 结构的主要优点是它的基本单元只有一个晶体管构成, 并且不需要连接任何电源电压和 GND 线,这就大大缩小了单元尺寸。
图 2.6 为这一结构的两种版图,第一种采用 METAL-1金属层来有选择地短路晶体管 (a。
它使单元的尺寸比最小的 NOR ROM单元还要小约 15%;同时,若再增加一道额外的注入工序,即注入 n 型杂质降低阈值使器件成为一个耗尽型晶体管时, 不管加上什么样的字线电压它总是导通的, 因此就相当于短路; 由此所得到的单元面积比等效的 NOR ROM 单元小两倍多。
然而, NAND 结构的位线(列是串联的,即位线上的存储单元是串联连接,而 NOR 结构的各个存储单元互相独立。
由于对两种结构的传播延时的计算, 涉及内容过多并且篇幅过长,也不是本文讨论的重点之所在,在此只给出一个一般性的结论:NOR 结构通常有较快的存取时间,而 NAND 的时间则较长;然而, NAND ROM 的单位面积的位密度比使用相同工艺和设计规则的 NOR ROM 要高得多。
对于 NAND ROM 而言,延时与对位线进行放电的串联晶体管数量的平方成正比。
当串联的晶体管数超过 8-16个时,这种 NAND ROM的速度将变得非常慢,所以通常将 NAND ROM 分为多个小的体,而每个体中串联的晶体管的数量不超过一定的限制。
然而,这种 NAND 结构对于闪存 (flash memory是有利, 因为对于闪存来说, 密度性和成本比存取时间更重要。
2.4 小结我们看到一个 ROM 模块的编程要涉及到制造商,从而造成产品开发过程中不愿看到的延迟, 所以这种方法已显得越来越不流行了; 一个更合乎要求的方法是用户可以用自己的设备来编程存储器,而这也就是随后要讨论的非易失性读写存储器。
3. 非易失性读写存储器非易失性读写存储器 (Nonvolatile Read-Write Memory 的结构实际上与 ROM 一样。
它的存储内核是由一个放在字线 /位线网格上的晶体管阵列构成的。
存储器通过有选择地使其中某些器件有效或无效来进行编程;在 ROM 中,这是通过掩模层的变化来完成的;而在非易失性读写存储器 (NVRW中则用结构经过修改的晶体管(浮栅晶体管来代替。
3.1 浮栅晶体管 (FAMOS浮栅晶体管的阈值电压可以通过电学方式来改变,改变的阈值在关断电源后仍能永久保持不变。
它是目前大多数可重新编程存储器的核心器件,如图 3.1所示。
从图中可以得知,浮栅晶体管的结构与通常的 MOS 器件类似,但是多了一个额外的多晶硅条插在栅和沟道之间, 这一多晶硅条不与任何东西连接, 因而称为浮栅。
插入这一额外栅最明显的影响是使栅氧层的厚度 ox t 加倍,从而降低了器件的跨导并使阈值电压升高;图 2.6 4×4 MOS NAND ROM可能的版图(a Device cross-section(b Schematic symbolGSD更为重要的是, 该器件的阈值电压是可编程的。
在源和栅 -漏终端之间加上一个高电压(10V 以上可以产生一个高电场并引起电子雪崩注入。
电子得到足够的能量变“热”并穿过第一层氧化物绝缘体而在浮栅上被捕获。
这一现象在栅氧层厚度约为100nm 时就会发生,器件的制造相对容易 (与 FLOTOX 相比。
被捕获的电子有效地降低了浮栅上的电压。
这个过程是自我约束的——浮栅上积累的负电荷有效地降低了氧化层中的电场; 移去电压后已引起的负电荷仍留在原来的位置上, 从而是中间浮栅产生一个负电压。
从器件的角度看, 这相当于有效地增加了阈值电压。
参看图 3.2。
由于浮栅为极好的绝缘体所包围,所以被捕获的电荷可以在浮栅上存放许多年,即使在电源电压被移去之后也是如此。
3.2 可擦除可编程只读存储器 (EPROMEPROM 是通过封装在一个透明窗口把紫外线 (UV照射到单元上来进行擦除的。
EPROM 的存储单元采用叠栅注入 MOS 管(SIMOS 管。
单元结构简单,密度高,成本低。
但是, 采用 UV 擦除的两个主要缺点是擦除过程很慢和可靠性问题。
3.3 电擦除可编程只读存储器 (EEPROMEEPROM 采用了一种称为 FLOTOX (floating-gate tunneling oxide晶体管浮栅器件作为可支持电擦除过程的可编程器件, 如图 3.5所示。
它与 FAMOS 器件类似, 但隔离浮栅与沟道和漏端的那一小部分绝缘介质的厚度减少到大约 10nm 或更少。