Cosa sono le ROM, PROM, EPROM e come funzionano?

Rom, Prom ed Eprom

Memoria di tipo non volatile

Le memorie di tipo non volatile sono delle memorie che riescono a mantenere il proprio contenuto anche se non vengono alimentate. Ci sono diversi tipi di memorie non volatile, tra cui: ROM, Flash Memory, Memorie magnetiche e anche i primi sistemi di archiviazioni come i nastri perforati e le schede perforate.

Queste memorie sono utilizzate quando si vuole memorizzare dei dati intermedi o per memorizzare dati da archiviare.

Molti costruttori di queste memorie cercano di sviluppare delle memorie in grado di essere molto veloci, di minor costo di produzione e di ridurre il consumo.

Come fanno a immaganizzare i dati?

Queste memorie per immagazzinare i dati hanno bisogno di contenere di una certa quantità di carica. Questa quantità di carica basa la capacità di immaganizzazione dei dati. In poche parole più la carica è presente e più dati la memoria è in grado di contenere.

Il principio di funzionamento è basato sul magnetismo della materia.

L’ informazione che deve essere immagazzinata viene magnetizzata sotto forma di stati magnetizzati della materia (verso di magnetizzazione). La memorizzazione dei dati avviene grazie a dei fenomeni fisici dovuti al magnetismo dei diversi materiali.

ROM

ROM
ROM

Partiamo subito con l’ acronimo di ROM, ovvero: Read Only Memory. In italiano è traducibile in Memoria di sola lettura.

Nell’ elettronica e nell’ informatica sono delle memorie di tipo non volatile in cui i dati sono memorizzati grazie a dei collegamenti elettronici fisici e stabili. Il contenuto che è presente in queste memorie non è modificabile durante il suo funzionamento, ma grazie a delle tecniche di progettazione, costruzione si riesce a modificare il contenuto. Le memorie di tipo ROM sono chiamate anche rom di maschera. Il nome deriva dal processo di litografia utilizzati nei circuiti integrati, dove una fotomaschera permette la creazione del circuito. Le rom è una matrice in cui ad ogni intersezione di riga e colonna vi è una cella di memoria. Ci sono due tipi di rom: A diodi e a transistor bjt.

PROM

PROM
PROM

La PROM o memoria di sola lettura programmabile è un tipo di memoria programmabile una sola volta, difatti è anche chiamata: One Time Programmable (OTP). Questa memoria è un’ evoluzione della ROM ed è nata per ridurre i costi di produzione. Nelle memorie ROM se bisognava cambiare una parte di circuiti logici, bisognava cambiare l’ intera linea di produzione. Nelle memorie PROM all’ interno ci sono dei piccoli fusibili che possono essere bruciati per creare dei circuiti logici.

EPROM

eprom
Eprom

La eprom o memoria di sola lettura programmabile e cancellabile è un tipo di memoria programmabile di sola lettura e cancellabile tramite raggi ultravioletti.

L’ acronimo di Eprom è: Erasable Programmable Read Only Memory.

L’ eprom è un’ evoluzione della Prom, difatti hanno la possibilità di poter essere cancellate per un numero limitato di volte ( abbastanza elevato) tramite dei raggi ultravioletti.

Queste memorie si basano sui transistor ad effetto di campo FAMOS. Questo transistor è ad effetto di campo. Il transisor ad effetto di campo è un substrato di materiale semiconduttore, solitamente è il silicio. Questo transistor ha 4 pin o terminali: il gate, il source, il drain ed il bulk. Il pin “bulk”, è generalmente connesso al source. Mentre se non è presente è connesso al terminale esterno del gate. Il principio di funzionamento del transistor ad effetto di campo si basa sulla possibilità di controllare la conduttività elettrica del dispositivo, e quindi la corrente elettrica che lo attraversa, mediante la formazione di un campo elettrico al suo interno.

mosfet_structure
Struttura transistor

Torniamo al transistor FAMOS, è chiamato anche Floating Gate MOSFET. La struttura di tale è simile ad un mosfet (vedremo nei prossimi articoli), questi transistor hanno un pin in più chiamato Floating Gate. La struttura di questo pin è come se fosse quella di un condensatore difatti è usato per mantenere la carica elettrica per un periodo molto lungo. Grazie a questo si è riusciti ad usarlo come cella di memoria.

Cancellazione della eprom

Per permettere la cancellazione della eprom sulla parte più alta è presente una piccola finestrella dove si trova il circuito logico. La cancellazione della eprom avviene grazie ai raggi UV. Per far ciò si utilizzava un piccolo strumento chiamato EPROM ERASER. La cancellazione consisteva nel portare tutti i bit (celle o locazioni) a valore alto (1), la EPROM a questo punto tornava a essere programmabile.

Eprom eraser
Eprom Eraser

Progetto con eprom: Eprom Switcher

Canale Youtube: qui

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