Flash存储器的技术和发展

湘潭大学论文

题目：关于Flash存储器的技术和发展

学院：材料与光电物理学院

专业：微电子学

学号：2010700518

姓名：李翼缚

完成日期：2014.2.24

目录

1引言 (4)

2Flash 存储器的基本工作原理 (4)

3 Flash存储器的编程机制 (5)

3.1 沟道热电子注入(CHE) (5)

3.2 F-N隧穿效应(F-NTunneling) (6)

4 Flash存储器的单元结构 (6)

5 Flash存储器的可靠性 (7)

5.1 CHE编程条件下的可靠性机制 (8)

5.2 隧道氧化层高场应力下的可靠性机制 (8)

6 Flash存储器的发展现状和未来趋势 (9)

参考文献: (10)

关于Flash存储器的技术和发展

摘要:Flash 存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型半导体不挥发性存储器,它具有结构简单、高密度、低成本、高可靠性和在系统的电可擦除性等优点, 是当今半导体存储器市场中发展最为迅速的一种存储器。文章对F lash 存储器的发展历史和工作机理、单元结构与阵列结构、可靠性、世界发展的现状和未来趋势等进行了深入的探讨。

关键词:半导体存储器;不挥发性存储器; Flash存储器; ETOX结构

About Flash Memory Technology and Its Development

Abstract: As a new non -volatile semiconductor memory introduced by Masuoka in 1984, flash memory has a number of advantages, such as simple structure, high integration density, low cost, and high reliability, and it is widely used in mobile phone, digital camer a, PCBIOS, DVD player, and soon. Its evolution, programming mechanism, cell structure, array structure, reliability are described, and its developing trend in the future is dis cussed.

Key words: Semico nduct or memory; Flash memor y; Non-volatile memory ; ETOX

1引言

随着微电子技术和计算机技术的迅速发展, 我们正迈向一个信息社会。信息社会离不开信息的存贮。近半个世纪以来, 人们不断地探索存贮新技术,形成了品种繁多的存储器家族, 其中的半导体不挥发性存储器( Non-Volatile Semiconductor Memory)因其具有

掉电仍能保持信息的特点而成为存储器家族的热门领域。

不挥发性存储器的发展经历了从ROM、PROM、EEPROM到Flash存储器的各个阶段。Fl ash存储器是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型不挥发性半导体存储器,它结合了以往EPROM 结构简单、密度高和EEPROM在系统的电可擦除性的一些优点, 实现了高密度、低成本和高可靠性。Fl ash存储器和传统存储器的最大区别在于它是按块(sector) 擦除, 按位编程, 从而实现了快闪擦除的高速度。另外,块擦除还使单管单元的实现成为可能, 从而解决了器件尺寸缩小和高集成度的问题。F lash存储器以其优越的性能, 成为半导体存储器市场中发展最为迅速的一种, 它广泛应用于PCBIOS、数字蜂窝电话、汽车领域和微控制器等许多领域, 并为目前较大容量磁介质存贮媒体提供了一种理想的替代产品[1]。工艺技术的进步和Flash技术的不断成熟使Flash存储器集成度迅速提高, 目前已经达到1 Gbit。同时, 其价格也随之不断下降,并能与DRAM相比拟。未来, Flash存储器的发展主要集中在高集成度、高可靠性和嵌入式应用上。随着集成度的进一步提高, 发展更小尺寸的存储单元,小尺寸器件的可靠性问题以及外围高低压CMOS兼

容工艺的开发将显得尤为重要。本文将介绍F lash存储器的发展历史和工作机理、单元结构与阵列结构、可靠性、世界发展的现状和未来趋势等。

2Flash 存储器的基本工作原理

所谓的不挥发性存储器, 是指在断电的情况下仍具有电荷的保持特性。目前主要有电荷俘获器件和浮栅器件两种。本文主要对浮栅器件进行论述。浮栅型不挥发性存储器起源于1967年D. Kah-ng等人提出的MIMIS(Metal-Insulator-Metal-Insulator-Silicon)结构。它在传统的MOSFET上增加了一个金属浮栅和一层超薄隧穿氧化层, 并利用浮栅来存储电荷。1971年, Intel公司首次推出了商业化的浮栅器件FAMOS(Floating-gateAvalanch-inj- ectionMOS)[3]。它采用p型沟道的雪崩电子注入来实现编程。后来发展的EPROM采用沟道热电子注入,大大提高了编程的效率。但它必须经紫外线的照射来擦除浮栅中的电子,应用起来极为不便,且大大增加了封装的成本。为提高使用的便利性,出现了电可擦写EEPROM(ElectricalErasablePro-grammableROM)。EEPROM采用漏极上方的超薄氧化层的隧穿效应来实现擦写。但为防止擦除后浮栅中正电荷造成的短路,必须增加一个选择管,使单元面积无法减小。1984年,Masuoka等人首次提出Flash的概念[4],即通过按块(sector)擦除、按位写编程来实现了快闪擦除的高速度,并消除了EEPROM中必有的选择管。Flash 存储器出现以后,以其高编程速度、高集成度和优越的性能迅速得到发展。1985年,Exel

公司提出源极擦除的叠栅式结构,大大缩小了单元面积;1988年,Intel公司提出经典的ETOX[5](ElectronTunnelingOxidedevice)结构,至今,大部分新的结构都是从它的基础上发展而来。Flash存储器主要由衬底、隧道氧化层、多晶浮栅(FG)、栅间绝缘层和多晶控制栅(CG)组成。E-TOX结构如图1所示。Flash存储器是通过向浮栅中注入或拉出电子来实现“写”或“擦”。由于浮栅中电子的变化,存贮单元的阈值电压也会随之而改变,如图2所示。向浮栅中注入电子时,阈值电压升高,定义为“1”;将浮栅中的电子拉出定义为“0”。

3 Flash存储器的编程机制

Flash存储器的存贮单元结构不同,其采用的编程机制也不同。目前,用于写入电子的物理机制主要有F-N(Fowler-Nordheim)隧穿效应和沟道热电子注入

CHE(ChannelHotElectronInjection)两种。其它的,如SSI及增强注入等,都是在其基础上发展而来的,其基本机理类似,一般称热电子注入方式的快闪存储器为FlashEPROM,而以隧穿效应方式注入的为FlashEEPROM。Flash存储器的擦除一般是通过F-N隧穿效应来实现的。

3.1 沟道热电子注入(CHE)

CHE是Flash中常用的一种“写”操作方式。其原理是,当在漏和栅极上同时加高电压,沟道中的电子在VD建立的横向电场加速下获得很高的能量。这些热电子在漏结附近碰撞电离,产生高能电子,在栅极电场的吸引下,跃过3.2eV的氧化层电子势垒,形成热电子注入。CHE注入的电流可以用衬底电流模型来描述。Ig和Isub满足以下关系

[6]:ln(Ig/Id)=C1+(Ub/Ui)ln(Isub/Id)式中,Ub(Eox)=3.2-B(Eox)1/2-T(Eox)2/3。由以上模型可知,CHE注入电流受横向和纵向两个电场综合作用,这两个电场对电子的作用是互相抑制的,不能实现最大注入条件的优化,除非同时提高VG和VD,但这对器件的可靠性和电荷泵电流都是极为不利的。

在SSIFlash结构单元中的SSI(Source-SideInjection)注入方法[7]很好地解决了上述问题。它在Split-Gate结构的FG上,再加一个Programming控制栅(PG)。写操作时,选择栅

G控制在弱开启,PG为高压,在FG下形成强反型。强反型区域可看作漏的延伸,使注入点从漏结移到SG和FG之间,大大减小了有效沟道的长度,使横向峰值电场增加,提高了热电子注入效率。SSI注入的另一个优点是,通过SG和PG的电压控制分别优化横向、纵向电场,以实现最佳的工作条件。

3.2 F-N隧穿效应(F-NTunneling)

由于空穴的有效质量和氧化层界面势垒均比电子要大,CHE方式不能用于FG中电子的擦除。目前,一般采用F-N隧道注入来实现Flash的擦除。

当在栅极和衬底之间加一个电压时,在氧化层中会建立一个电场。一般情况下,由于SiO2和Si界面的电子势垒很高(3.2eV),电子很难越过势垒注入到多晶硅栅中。Fowler等人提出,当氧化层中电场达到10MV/cm,且氧化层厚度较小(0.01Lm以下)时,电子将发生

直接隧穿效应,穿过氧化层中势垒注入到浮栅,隧穿电流满足如下公式[8]:J=A?E2inj?exp(-ECEinj)式中,J为隧穿电流密度,Einj为界面处电场,A为注入系数,Ec为氧化层界面势垒;当Einj=10MV/cm时,J≈107A/m2。

隧穿电流密度J完全由界面处的注入电场Einj决定,与氧化层中平均电场关系不大。近年来出现了在多晶硅上生长Textured-Oxide,可以降低隧穿电压,即增强F-N注入。

以上两种注入方式的特点有很大不同。沟道热电子注入模式工作电压较低,外围高压工艺的要求也较低,但它的编程电流很大,有较大的功耗,不利于应用在便携式电脑等有低功耗要求的产品上;隧穿注入模式的功耗小,但要求有更高的编程电压,外围工艺和升压电路也就较为复杂。

4 Flash存储器的单元结构

自1984年以来,Flash存储器的发展经历了从器件结构、阵列结构到系统电路技术及可靠性研究的各个阶段,其集成度也从最初的64kbit发展到目前的1Gbit。从Flash存储器的发展历史来看,80年代到90年代初,主要集中在Flash存储器的器件结构和存贮阵列单元的研究;进入90年代中期以后, 由于集成度的提高和器件尺寸的不断缩小,Flash存储器可靠性问题和系统电路技术成为研究的主流,未来的主要发展方向是小尺寸、高集成的大容量存储器和小规模嵌入式信息存贮系统。

Flash存储器器件结构的改进一般是基于提高编程效率或可靠性来考虑的。ETOX

利用沟道热电子注入写,利用源极F-N效应擦。栅氧一般控制在10nm左右,以降低编程电压。另外,为防止源区在高编程电压下发生p-n结击穿,在源区增加一次n-注入,以提高源结击穿电压;在漏区加一次p注入,以提高源漏穿通电压。

随着器件尺寸的减小,高编程效率和可靠性之间的矛盾越来越突出。为此,Toshiba公司采用大角度离子注入技术,来改善器件的穿通效应和源极的击穿。1993年,NEC公司提出深埋源漏高电容耦合(HiCR)结构[9],并采用双层多晶浮栅技术,将浮栅扩展到源漏上方,

以提高浮栅的耦合系数,从而降低编程电压。JanVanHoudt等人于1992年提出SSI注入的分离栅结构,利用SSI注入的高编程效率来提高编程速度。但这种结构由于采用了三层多晶工艺和分离栅技术,工艺比较复杂,单元尺寸也比较大。1992年,CharlesHsu等人首次提出p沟道Flash存储器;Mitsubishi公司在此基础上,于1995年提出了p沟Flash的带-带隧穿热电子注入模式[10],从而解决了n沟单元中源极擦除时由于带-带隧穿效应引起的热空穴注入等可靠性问题。这种结构具有编程电压低、功耗小等优点,但由于是p沟器件,读电流较小。

从以上的分析可以看到,各种Flash存储器单元结构均具有各自的特点和优点,但也存在着可靠性和编程电压高等问题。可以预见,高可靠性、低编程电压、小尺寸的单元结构仍是今后Flash存储器技术发展的主要方向之一。

5 Flash存储器的可靠性

随着尺寸的缩小,和其他半导体器件一样,Flash存储器也面临着可靠性的问题。由于Flash器件常工作在高电场应力之下,其可靠性问题就显得尤为严重,并成为其发展过程中最重要的课题之一。器件的可靠性主要表现在以下两个方面:Flash的耐久性(Endurance)和电荷保持特性(ChargeRe-tention)。其中,影响器件可靠性的因素主要有隧道氧化层的质量、隔离绝缘层的质量和厚度,等等。不同的编程方式引起Flash存储器可靠性退化的机制也不同。一般认为,各种可靠性问题是氧化层中电荷陷阱、界面态产生、电子(空穴)俘获和去俘获(发射)共同作用的结果。

Flash存储器的耐久性是指器件经过多次擦写后而不会失效的能力。由于薄栅氧化层中存在电荷陷阱,在擦写过程中,这些陷阱将俘获电子,并进而改变擦写时的氧化层电场,导致擦写窗口特性缩小。显然,影响耐久性最直接的是超薄氧化层的质量,改进生长工艺,减少其中的陷阱密度,可以明显提高器件的耐久性。

Flash存储器的保持特性是指存贮在浮栅上的电荷保持有效的能力,一般要求要达到十年以上。浮栅上的电荷一般通过栅氧化层和多晶间的绝缘层泄露,电荷遗失(chargeloss)

的机制有:通过镜像力势垒降低的热电子发射,陷阱电子释放,氧化层缺陷,离子沾污,循环擦写引入的电荷遗失,隧道氧化层击穿,等等。其中,镜像力势垒降低热电子发射的激活能比其他遗失机制要高,这种方式不是主要的;离子沾污和氧化层缺陷由工艺引起;而其他

的与Flash存储器的编程应力直接相关。

另一个影响Flash存储器正常工作的严重问题是过擦除(over-erasing)。由于氧化层厚度、氧化层质量等不一致的影响,电学擦除后单元的阈值电压的分布很宽,有时会导致浮栅带上正电,并使存贮管成为耗尽管。在正常读过程中,Flash阵列中被擦的单元将会发生短路,从而导致位线漏电和读数据出错,而Flash阵列中没有选择管,使这个问题显得非常严重。因此,过擦除问题的解决也成了Flash研究中面临的主要课题之一。

由于擦写操作中器件要承受很大的电压,氧化层中的高电场是引起电子陷阱和界面态的主要原因。因此,擦写操作对Flash存储器可靠性的影响成为当今可靠性研究的重点。

5.1 CHE编程条件下的可靠性机制

CHE至今仍然是Flash存储器的主要写操作方式之一,有关文献对其可靠性问题进行了大量的研究。正如前面所述,CHE编程过程中,在CG和漏极均需加高电压脉冲,对不同的VCG,存在两种不同的可靠性情况[15]。在VCG>VDS工作条件下,氧化层中纵向电场较大,一般认为,此时器件退化主要是电荷陷阱的产生所造成。由于陷阱电荷的影响,氧化层中纵向电场将会降低,从而使擦写窗口(VT)减小。在VCG

5.2 隧道氧化层高场应力下的可靠性机制

隧道效应下可靠性退化是Flash器件中可靠性问题的另一个重要方面。由于采用隧道电流编程时,氧化层中电场很高(107MV/cm),隧道氧化层又很薄,因而隧穿效应中的可

靠性问题极为严重。隧道效应可靠性退化一般体现在两个方

面:SILC(StressInducedOxideLeakageCurrent)和隧道氧化层的

TDDB(Time-DependentDielectricBreakdown)现象。

在高电场作用下,被加速的电子(空穴)将向氧化层中注入,从而发生隧穿,其中一部分电子(空穴)将和氧化层中分子发生碰撞,形成电子(空穴)陷阱和缺陷。这些陷阱可能俘获电子(空穴)而改变局部的电场,并形成局部电场集中。这种电场集中现象导致漏电流的增加,即产生SILC效应[16]。SILC效应一般用于评价较低电场下氧化层的可靠性。当氧化层中电场临近击穿电场时,将发生TDDB效应,即在电场应力作用一定时间后,氧化层将被击穿。研究表明,TDDB时间与氧化层的质量直接相关,因而常被用来研究不同应力条件下隧道氧化层的可靠性[17]。SILC和TDDB效应将直接影响到Flash器件的数据保持特

性和误擦写,甚至造成FG和漏极之间的氧化层击穿短路和器件失效。改善这个问题的关键在于,提高隧道氧化层生长工艺和氧化层质量及控制编程时应力的波形。

6 Flash存储器的发展现状和未来趋势

经过十几年的发展和集成度的不断提高,Flash存储器成为半导体存储器家族中发展最快的一支,其市场也由1990年的1亿美元增加至1998年的25亿美元。由于每位成本的不断降低和市场需求的急剧扩张,可以预见,在未来的几年里,Flash存储器仍将以很高的速率增长。ICE预测,从1998年到2003年,Flash存储器的增长率为14.9%,并在2003年实现62亿美元的市场销售额。

随着Flash市场的不断扩大,世界上一些著名公司之间的争夺也日趋激烈。未来,以ETOX结构为基础的各种新单元结构及新编程机制将会不断出现,这些结构必须具有单元结构小、编程速度高、编程功耗小和可靠性好等特点;在阵列方面,NAND和NOR结构在近期内仍将占主导地位,而DI-NOR、DuSNOR及其它结构有可能在未来几年成为新的热点。为适应便携式的要求和集成电路电源的发展趋势,Flash存储器电源技术将由目前主流的5V～3.3V向2.2V甚至更低转变;在可靠性方面,则要求耐久性达到106 以上;在隧道氧化层、栅间ONO绝缘层等工艺技术和片内升压电路及编程时的可靠性研究方面,将面临着更多的挑战。

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第13章 Flash存储器

第13章Flash存储器 Flash存储器具有电可擦除、无需后备电源来保护数据、可在线编程、存储密度高、低功耗、成本较低等特点，这使得Flash存储器在嵌入式系统中的使用迅速增长。 本章主要以HC08系列中的GP32为例阐述Flash存储器的在线编程方法，也简要阐述了HCS08系列中GB60的在线编程方法。本章首先概述了Flash存储器的基本特点，并介绍其编程模式，随后给出M68HC908GP32的Flash存储器编程的基本操作及汇编语言和C语言的在线编程实例。最后讨论MC9S08GB60的Flash存储器编程方法。 Flash存储器编程方法有写入器模式与在线模式两种，本章讨论的是在线模式。有的芯片内部ROM中，包含了Flash擦除与写入子程序，在本章的进一步讨论中给出了调用方法，使Flash编程相对方便。有的芯片内部ROM中没有固化Flash擦除与写入子程序，只能自己编写Flash擦除与写入子程序。而编写Flash擦除与写入子程序需要较严格的规范，所以这是比较细致的工作，读者应仔细分析本章的例程，并参照例程编程。掌握了GP32芯片的Flash编程方法后，可以把此方法应用于整个系列的Flash编程。Flash在线编程对初学者有一定难度，希望通过实例分析学习。本章给出Flash在线编程的C语言实例，对于训练C语言与汇编联合编程技巧很有帮助。 13.1 Flash存储器概述与编程模式 理想的存储器应该具备存取速度快、不易失、存储密度高(单位体积存储容量大)、价格低等特点，但一般的存储器只具有这些特点中的一个或几个。近几年Flash存储器(有的译为：闪速存储器或快擦型存储器)技术趋于成熟，它结合了OTP存储器的成本优势和EEPROM的可再编程性能，是目前比较理想的存储器。Flash存储器具有电可擦除、无需后备电源来保护数据、可在线编程、存储密度高、低功耗、成本较低等特点。这些特点使得Flash存储器在嵌入式系统中获得广泛使用。从软件角度来看，Flash和EEPROM技术十分相似，主要的差别是Flash存储器一次只能擦除一个扇区，而不是EEPROM存储器的1个字节1个字节地擦除，典型的扇区大小是128B~16KB。尽管如此，因为Flash存储器的总体性价比，它还是比EEPROM更加流行，并且迅速取代了很多ROM器件。 嵌入式系统中使用Flash存储器有两种形式：一种是嵌入式处理器上集成了Flash，另一种是片外扩展Flash。 目前，许多MCU内部都集成了Flash存储器。Freescale公司在Flash存储器技术相当成熟的时候，在HC08系列单片机内集成了Flash存储器。该系列内部的Flash存储器不但可用编程器对其编程，而且可以由内部程序在线写入(编程)，给嵌入式系统设计与编程提供了方便。存储器是MCU的重要组成部分，存储器技术的发展对MCU的发展起到了极大的推动作用。对于Freescale公司新推出的HCS08系列MCU采用第三

flash存储原理.

flash存储原理 一、半导体存储设备的原理 目前市面上出现了大量的便携式存储设备,这些设备大部分是以半导体芯片为存储介质的。采用半导体存储介质,可以把体积变的很小,便于携带;与硬盘之类的存储设备不同,它没有机械结构,所以也不怕碰撞;没有机械噪声;与其它存储设备相比,耗电量很小;读写速度也非常快。半导体存储设备的主要缺点就是价格和容量。 现在的半导体存储设备普遍采用了一种叫做“FLASH MEMORY”的技术。从字面上可理解为闪速存储器,它的擦写速度快是相对于EPROM而言的。FLASH MEMORY是一种非易失型存储器,因为掉电后,芯片内的数据不会丢失,所以很适合用来作电脑的外部存储设备。它采用电擦写方式、可10万次重复擦写、擦写速度快、耗电量小。 1.NOR型FLASH芯片 我们知道三极管具备导通和不导通两种状态,这两种状态可以用来表示数据0和数据1,因此利用三极管作为存储单元的三极管阵列就可作为存储设备。FLASH 技术是采用特殊的浮栅场效应管作为存储单元。这种场效应管的结构与普通场管有很大区别。它具有两个栅极,一个如普通场管栅极一样,用导线引出,称为“选择栅”;另一个则处于二氧化硅的包围之中不与任何部分相连,这个不与任何部分相连的栅极称为“浮栅”。通常情况下,浮栅不带电荷,则场效应管处于不导通状态,场效应管的漏极电平为高,则表示数据1。编程时,场效应管的漏极和选择栅都加上较高的编程电压,源极则接地。这样大量电子从源极流向漏极,形成相当大的电流,产生大量热电子,并从衬底的二氧化硅层俘获电子,由于电子的密度大,有的电子就到达了衬底与浮栅之间的二氧化硅层,这时由于选择栅加有高电压,在电场作用下,这些电子又通过二氧化硅层到达浮栅,并在浮栅上形成电子团。浮栅上的电子团即使在掉电的情况下,仍然会存留在浮栅上,所以信息能够长期保存(通常来说,这个时间可达10年。由于浮栅为负,所以选择栅为正,在存储器电路中,源极接地,所以相当于场效应管导通,漏极电平为低,即数据0被写入。擦除时,源极加上较高的编程电压,选择栅接地,漏极开

Flash存储器的技术和发展

湘潭大学论文 题目：关于Flash存储器的技术和发展 学院：材料与光电物理学院 专业：微电子学 学号：2010700518 姓名：李翼缚 完成日期：2014.2.24

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Flash做为存储器存储数据

STM32学习笔记-Flash做为存储器储存数据 说到STM32的FLSAH，我们的第一反应是用来装程序的，实际上，STM32的片内FLASH不仅用来装程序，还用来装芯片配置、芯片ID、自举程序等等。当然， FLASH 还可以用来装数据。 自己收集了一些资料，现将这些资料总结了一下，不想看的可以直接调到后面看怎么操作就可以了。 FLASH分类 根据用途，STM32片内的FLASH分成两部分：主存储块、信息块。主存储块用于存储程序，我们写的程序一般存储在这里。信息块又分成两部分：系统存储器、选项字节。系统存储器存储用于存放在系统存储器自举模式下的启动程序（BootLoader），当使用ISP方式加载程序时，就是由这个程序执行。这个区域由芯片厂写入BootLoader，然后锁死，用户是无法改变这个区域的。选项字节存储芯片的配置信息及对主存储块的保护信息。 FLASH的页面 STM32的FLASH主存储块按页组织，有的产品每页1KB，有的产品每页2KB。页面典型的用途就是用于按页擦除FLASH。从这点来看，页面有点像通用FLASH 的扇区。 STM32产品的分类 STM32根据FLASH主存储块容量、页面的不同，系统存储器的不同，分为小容量、中容量、大容量、互联型，共四类产品。 小容量产品主存储块1-32KB，每页1KB。系统存储器2KB。 中容量产品主存储块64-128KB，每页1KB。系统存储器2KB。 大容量产品主存储块256KB以上，每页2KB。系统存储器2KB。 互联型产品主存储块256KB以上，每页2KB。系统存储器18KB。 对于具体一个产品属于哪类，可以查数据手册，或根据以下简单的规则进行区分： STM32F101xx、STM32F102xx 、STM32F103xx产品，根据其主存储块容量，一定是小容量、中容量、大容量产品中的一种，STM32F105xx、STM32F107xx是互联型产品。 互联型产品与其它三类的不同之处就是BootLoader的不同，小中大容量产品的BootLoader只有2KB，只能通过USART1进行ISP，而互联型产品的BootLoader有18KB，能通过USAT1、4、CAN等多种方式进行ISP。小空量产品、中容量产品的BootLoader与大容量产品相同。 关于ISP与IAP ISP（In System Programming）在系统编程，是指直接在目标电路板上对芯片进行编程，一般需要一个自举程序（BootLoader）来执行。ISP也有叫ICP （In Circuit Programming）、在电路编程、在线编程。 IAP（In Application Programming）在应用中编程，是指最终产品出厂后，由最终用户在使用中对用

嵌入式—flash存储器

存储器存储器 FLASH存储器存储器章FLASH 13章 第13

本章主要内容 Flash Flash存储器概述与编程模式存储器概述与编程模式存储器 MC908GP32MC908GP32单片机单片机单片机Flash Flash Flash存储器编程方法存储器编程方法存储器GP32GP32单片机单片机单片机Flash Flash Flash在线编程汇编语言实例在线编程汇编语言实例GP32GP32单片机单片机单片机Flash Flash Flash在线编程在线编程在线编程08C 08C 08C语言实例语言实例HCS08HCS08系列单片机系列单片机系列单片机Flash Flash Flash编程方法编程方法

13.1 Flash 13.1 Flash存储器概述与编程模式存储器概述与编程模式13.1.1 Flash存储器的基本特点与编程模式 (1) Flash存储器的基本特点 ①固有不挥发性：：Flash Flash存储器不需要后备电源来保持数据存储器不需要后备电源来保持数据存储器不需要后备电源来保持数据。。所以所以，，它具有磁存储器无需电能保持数据的优点它具有磁存储器无需电能保持数据的优点。。 ②易更新性易更新性:Flash :Flash :Flash存储器具有电可擦除特点存储器具有电可擦除特点存储器具有电可擦除特点。。相对于相对于EPROM(EPROM(EPROM(电可编电可编程只读存储器程只读存储器))的紫外线擦除工艺的紫外线擦除工艺，，Flash Flash存储器的电擦除功能为开发者存储器的电擦除功能为开发者节省了时间节省了时间，，也为最终用户更新存储器内容提供了可能也为最终用户更新存储器内容提供了可能。。 ③成本低成本低、、密度高密度高、、可靠性好可靠性好::与EEPROM(EEPROM(电可擦除可编程的只读存电可擦除可编程的只读存储器储器))相比较相比较，，Flash Flash存储器的成本更低存储器的成本更低存储器的成本更低、、密度更高密度更高、、可靠性更好可靠性更好。。

FLASH闪存总体介绍

Flash闪存器总体介绍 闪存的英文名称是“Flash Memory”，一般简称为“Flash”，它属于内存器件的一种。 不过闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异： 目前各类DDR、SDRAM或者RDRAM都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存； 闪存则是一种不挥发性（Non-V olatile）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。 NAND闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行（一页包含若干字节，若干页则组成储存块，NAND的存储块大小为8到32KB），这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过512MB容量的NAND 产品相当普遍，NAND 闪存的成本较低，有利于大规模普及。 NAND闪存的缺点在于读速度较慢，它的I/O 端口只有8个，比 NOR 要少多了。这区区8个I/O 端口只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送，速度要比NOR闪存的并行传输模式慢得多。再加NAND闪存的逻辑为电子盘模

块结构，内部不存在专门的存储控制器，一旦出现数据坏块将无法修，可靠性较NOR 闪存要差。 NAND闪存被广泛用于移动存储、数码相机、MP3播放器、掌上电脑等新兴数字设备中。由于受到数码设备强劲发展的带动， NAND 闪存一直呈现指数级的超高速增长. NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。 相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。 NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率很高,在1～4MB的小容量时具有很高的成本效益,但是很低的写入和擦除速度大大影响了它的性能。 NAND结构能提供极高的单元密度,可以达到高存储密度,并且写入和擦除的速度也很快。应用NAND的困难在于flash的管理和需要特殊的系统接口。 性能比较 flash闪存是非易失存储器,可以对称为块的存储器单元块进行擦写和再编程。任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行,所以大多数情况下,在进行写入操作之前必须先执行擦除。NAND器件执行擦除操作是十分简单的,而NOR则要求在进行擦除前先要将目标块内所有的位都写为0。 由于擦除NOR器件时是以64～128KB的块进行的,执行一个写入/擦除操作的时间为5s,与此相反,擦除NAND器件是以8～32KB的块进行的,执行相同的操作最多只需要4ms。 执行擦除时块尺寸的不同进一步拉大了NOR和NADN之间的性能差距,统

RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash等常见存储器概念辨析

RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash等常见存储器概念辨析 常见存储器概念辨析：RAM、SRAM、SDRAM、ROM、EPROM、EEPROM、Flash存储器可以分为很多种类，其中根据掉电数据是否丢失可以分为RAM（随机存取存储器）和ROM （只读存储器），其中RAM的访问速度比较快，但掉电后数据会丢失，而ROM掉电后数据不会丢失。 ROM和RAM指的都是半导体存储器，ROM是Read Only Memory的缩写，RAM是Random Access Memory的缩写。ROM在系统停止供电的时候仍然可以保持数据，而RAM通常都是在掉电之后就丢失数据，典型的RAM就是计算机的内存。 RAM 又可分为SRAM（Static RAM/静态存储器）和DRAM（Dynamic RAM/动态存储器）。SRAM 是利用双稳态触发器来保存信息的，只要不掉电，信息是不会丢失的。DRAM是利用MOS（金属氧化物半导体）电容存储电荷来储存信息，因此必须通过不停的给电容充电来维持信息，所以DRAM 的成本、集成度、功耗等明显优于SRAM。SRAM速度非常快，是目前读写最快的存储设备了，但是它也非常昂贵，所以只在要求很苛刻的地方使用，譬如CPU的一级缓冲，二级缓冲。DRAM保留数据的时间很短，速度也比SRAM慢，不过它还是比任何的ROM都要快，但从价格上来说DRAM相比SRAM要便宜很多，计算机内存就是DRAM的。 而通常人们所说的SDRAM 是DRAM 的一种，它是同步动态存储器，利用一个单一的系统时钟同步所有的地址数据和控制信号。使用SDRAM不但能提高系统表现，还能简化设计、提供高速的数据传输。在嵌入式系统中经常使用。 ROM也有很多种，PROM是可编程的ROM，PROM和EPROM（可擦除可编程ROM）两者区别是，PROM是一次性的，也就是软件灌入后，就无法修改了，这种是早期的产品，现在已经不可能使用了，而EPROM是通过紫外光的照射擦出原先的程序，是一种通用的存储器。另外一种EEPROM是通过电子擦出，价格很高，写入时间很长，写入很慢。 Flash也是一种非易失性存储器（掉电不会丢失），它擦写方便，访问速度快，已大大取代了传统的EPROM的地位。由于它具有和ROM一样掉电不会丢失的特性，因此很多人称其为Flash ROM。FLASH存储器又称闪存，它结合了ROM和RAM的长处，不仅具备电子可擦出可编程（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据同时可以快速读取数据（NVRAM 的优势），U盘和MP3里用的就是这种存储器。在过去的20年里，嵌入式系统一直使用ROM （EPROM）作为它们的存储设备，然而近年来Flash全面代替了ROM（EPROM）在嵌入式系统中的地位，用作存储bootloader以及操作系统或者程序代码或者直接当硬盘使用（U 盘）。 目前Flash主要有两种NOR Flash和NADN Flash。NOR Flash的读取和我们常见的SDRAM 的读取是一样，用户可以直接运行装载在NOR FLASH里面的代码，这样可以减少SRAM 的容量从而节约了成本。NAND Flash没有采取内存的随机读取技术，它的读取是以一次读取一快的形式来进行的，通常是一次读取512个字节，采用这种技术的Flash比较廉价。用户不能直接运行NAND Flash上的代码，因此好多使用NAND Flash的开发板除了使用NAND Flah以外，还作上了一块小的NOR Flash来运行启动代码。

Flash存储W25Q16芯片

Flash存储W25Q16芯片 1 一般描述 W25Q16BV(16M-bit)是为有限的空间、引脚和功耗的系统提供一个存储解决方案。25Q系列比普通的串行Flash存储器更灵活，性能更优越。基于双倍/四倍的SPI，它们能够可以立即完成提供数据给RAM，包括存储声音、文本和数据。芯片支持的工作电压2.7V到3.6V，正常工作时电流小于4mA，掉电时低于1uA。工作温度为-40℃到85℃。所有芯片提供标准的封装。 W25Q16BV由8192个编程页组成，每个编程页256-bytes。每页的256字节用一次页编程指令即可完成。每次擦除16页（扇区擦除）、128页（32KB块擦除）、256页（64KB块擦除）和全片擦除。W25Q16BV有512个可擦除扇区或32个可擦除块。最小4KB扇区允许更灵活的应用去要求数据和参数保存（见图2）。 W25Q16BV支持标准串行外围接口（SPI），和高速的双倍/四倍输出，双倍/四倍用的引脚：串行时钟、片选端、串行数据I/O0(DI)、I/O1(DO)、I/O2(WP)和I/O3(HOLD)。SPI最高支持104MHz，双倍速是208MHz，四倍速是416MHz。这个传输速率比得上8位和16位的并行Flash存储器。连续读模式允许利用少至8-clocks指令去读取24-bit 地址来实现高效的存储访问，允许真正的XIP(execute in place)操作。 HOLD引脚和写保护引脚可编程写保护。此外，芯片支持JEDEC标准，具有唯一的64位识别序列号。 2 特性 l SPI串行存储器系列●灵活的4KB扇区结构 -W25Q80:8M位/1M字节(1,048,576) -统一的扇区擦除（4K字节） -W25Q16:16M位/2M字节(2,097,152) -块擦除（32K和64K字节） -W25Q32:32M位/4M字节(4,194,304) -一次编程256字节 -每256字节可编程页 -至少100,000写/擦除周期

STM32的FLASH存储器

关于STM32的FLASH操作 说到STM32的FLSAH，我们的第一反应是用来装程序的，实际上，STM32的片内FLASH不仅用来装程序，还用来装芯片配置、芯片ID、自举程序等等。当然，FLASH还可以用来装数据。 FLASH分类 根据用途，STM32片内的FLASH分成两部分：主存储块、信息块。 主存储块用于存储程序，我们写的程序一般存储在这里。 信息块又分成两部分：系统存储器、选项字节。 系统存储器存储用于存放在系统存储器自举模式下的启动程序（BootLoader），当使用ISP方式加载程序时，就是由这个程序执行。这个区域由芯片厂写入BootLoader，然后锁死，用户是无法改变这个区域的。 选项字节存储芯片的配置信息及对主存储块的保护信息。 FLASH的页面 STM32的FLASH主存储块按页组织，有的产品每页1KB，有的产品每页2KB。页面典型的用途就是用于按页擦除FLASH。从这点来看，页面有点像通用FLASH的扇区。 STM32产品的分类 STM32根据FLASH主存储块容量、页面的不同，系统存储器的不同，分为小容量、中容量、大容量、互联型，共四类产品。 小容量产品主存储块1-32KB，每页1KB。系统存储器2KB。 中容量产品主存储块64-128KB，每页1KB。系统存储器2KB。 大容量产品主存储块256KB以上，每页2KB。系统存储器2KB。 互联型产品主存储块256KB以上，每页2KB。系统存储器18KB。 对于具体一个产品属于哪类，可以查数据手册，或根据以下简单的规则进行区分：STM32F101xx、STM32F102xx 、STM32F103xx产品，根据其主存储块容量，一定是小容量、中容量、大容量产品中的一种，STM32F105xx、STM32F107xx 是互联型产品。 互联型产品与其它三类的不同之处就是BootLoader的不同，小中大容量产品的BootLoader只有2KB，只能通过USART1进行ISP，而互联型产品的BootLoader 有18KB，能通过USAT1、4、CAN等多种方式进行ISP。小空量产品、中容量产品的BootLoader与大容量产品相同。 关于ISP与IAP ISP（In System Programming）在系统编程，是指直接在目标电路板上对芯片进行编程，一般需要一个自举程序（BootLoader）来执行。ISP也有叫ICP（In Circuit Programming）、在电路编程、在线编程。 IAP（In Application Programming）在应用中编程，是指最终产品出厂后，由最终用户在使用中对用户程序部分进行编程，实现在线升级。IAP要求将程序分成

TMS320C6201DSP处理器与FLASH存储器接口设计(精)

TMS320C6201 DSP处理器与FLASH存储器接口设计 DSP是针对实时数字信号处理而设计的数字信号处理器，由于它具有计算速度快、体积小、功耗低的突出优点，非常适合应用于嵌入式实时系统。自世界上第一片通用D5P芯片TMS320C10于1982年在美国T1公司产生以来，DSP处理器便显示出强盛的生命力。短短二十多年，世界上许多公司便开发出各种规格的DSP处理器，并使它们在通信、自动控制、雷达、气象、导航、机器人等许多嵌入式实时领域得到了广泛应用。20世纪90年代后期美国TI公司推出的面向通讯领域的新一代32位的T MS320C6000系列DSP芯片(简称C6000)是目前世界上最先进的DSP处理器，其中C62XX和C64XX为通用32位定点系列DSP处理器，C67XX为通用32位浮点系列DSP处理器，其指令速度分别高达960～4800MIPS和600MFLOPS～1GFLOPS，可与早期的巨型计算机速度相媲美，且单芯片功耗小于1．5W、采用BGA封装(小型球栅阵列)、体积也很小(最大35mm×35mm×3．5mm)。因此，这些DSP处理器将在许多科技领域发挥重要作用。FLASH存储器是新型的可电擦除的非易失性只读存储器，属于EEPROM器件，与其它的ROM器件相比，其存储容量大、体积小、功耗低，特别是其具有在系统可编程擦写而不需要编程器擦写的特点，使它迅速成为存储程序代码和重要数据的非易失性存储器，成为嵌入式系统必不可少的重要器件。DSP与FLASH存储器的接口设计是嵌入式系统设计的一项重要技术，本文以基于三个C6201／C6701 DSP芯片开发成功的嵌入式并行图像处理实时系统为例，介绍这一设计技术。 1 C6201／C6701新一代DSP处理器 1．1 C6201／C6701的特点及外部存储器接口EMIF C6201为通用32位定点DSP处理器，C6701为通用32位浮点DSP处理器，它们采用并行度很高的处理器结沟，从而具有许多突出的特点： DSP核采用改进的超长指令字(VLIW)体系结构和多流水线技术，具有8个可并行执行的功能单元，其中6个为ALU，两个为乘法器，并分成相同功能的两组，在没有指令相关情况下，最高可同时执行8条并行指令；·具有32个32位通用寄存器，并分成两组，每组16个，大大加快了计算速度； 片上集成了大容量的高速程序存储器和数据存储措，最高可以200Mbit／s 的速度访问，并采用改进的多总线多存储体的哈佛结构。程序存储器为64K字节、256位宽．每个指令周期可读取8个指令字，还可灵活设置为高速CACHE 使用；数据存储器采用双存储块，每个存储块又采用多个存储体，可灵活支持8／16／32位数据读写。C6701还可支持64位访问，每个时钟可访问双32位故据．C6701还可访问双64位IEEE双精度浮点数据；片上集成了32位外部存储器接口EMIF，并且分成4个时序可编程的空间(CE0、CEl、CE2、CE3)，可直接支持各种规格SDRAM(除CEl空间外)、SBSRAM、SRAM、ROM、FLASH、FIFO存储器。同时，CEl空间还可直接支持8／16位宽的异步存储器读访问，EMIF接口信号如图1所示； 片上集成了4个主DMA控制器和一个辅助DMA控制器： 片上集成了两个32位多功能定时器；

Flash存储器概述

This document contains information on one or more products under development at Spansion LLC. The information is intended to help you evaluate this product. Do not design in this product without contacting the factory. Spansion LLC reserves the right to change or discontinue work on this proposed product without notice. Publication Number FlashOverview_AN Revision A Amendment 0 Issue Date November 10, 2005 Introduction All computer-based systems contain memory. Memory is where information is stored while waiting to be operated on by the Central Processing Unit (CPU) of the computer . There are two types of memory. They are volatile memory and non-volatile memory. Volatile memory retains its information only while power is applied to the memory de-vice. The contents of this memory type may be easily and quickly changed. Non-volatile memory retains its information even when no power is applied to the memory device. Although the information in most non-volatile memories may be changed, the process involved is much slower than for volatile memory. Volatile Memory Volatile memory loses its contents when the device loses power . Random Access Mem-ory (RAM) is the traditional name used for volatile memory. The name refers to the ability to access any location of the memory quickly with no particular order of accesses needed. Static RAM (SRAM) and Dynamic RAM (DRAM) are two examples of volatile memories that have this characteristic. SRAM typically uses six transistors for each memory bit (cell) to retain data as long as power is being supplied. This makes each memory cell relatively large and limits SRAM to use in lower density memories. SRAM can provide faster access to data, use less standby power , and tends to be more expensive than DRAM. DRAM uses a single transistor and a small capacitor for each bit of memory. Since ca-pacitors do not hold a charge indefinitely, DRAM cells must be frequently recharged (refreshed) to avoid losing the contents. These smaller memory cells allow DRAM to be used for high density, low cost memories, but are typically slower than SRAM. Flash Memory: An Overview Application Note

Flash存储器

Flash存储器 FLASH闪存闪存的英文名称是"Flash Memory"，一般简称为"Flash"，它属于内存器件的一种。不过闪存的物理特性与常见的内存有根本性的差异：目前各类DDR 、 SDRAM 或者 RDRAM 都属于挥发性内存，只要停止电流供应内存中的数据便无法保持，因此每次电脑开机都需要把数据重新载入内存； 闪存则是一种不挥发性（ Non-Volatile ）内存，在没有电流供应的条件下也能够长久地保持数据，其存储特性相当于硬盘，这项特性正是闪存得以成为各类便携型数字设备的存储介质的基础。 NAND 闪存的存储单元则采用串行结构，存储单元的读写是以页和块为单位来进行（一页包含若干字节，若干页则组成储存块， NAND 的存储块大小为 8 到 32KB ），这种结构最大的优点在于容量可以做得很大，超过512MB 容量的 NAND 产品相当普遍， NAND 闪存的成本较低，有利于大规模普及。 NAND 闪存的缺点在于读速度较慢，它的 I/O 端口只有 8 个，比 NOR 要少多了。这区区 8 个 I/O 端口只能以信号轮流传送的方式完成数据的传送，速度要比 NOR 闪存的并行传输模式慢得多。再加上 NAND 闪存的逻辑为电子盘模块结构，内部不存在专门的存储控制器，一旦出现数据坏块将无法修，可靠性较 NOR 闪存要差。 NAND 闪存被广泛用于移动存储、数码相机、 MP3 播放器、掌上电脑等新兴数字设备中。由于受到数码设备强劲发展的带动， NAND 闪存一直呈现指数级的超高速增长. NOR和NAND是现在市场上两种主要的非易失闪存技术。Intel于1988年首先开发出NOR flash技术,彻底改变了原先由EPROM和EEPROM一统天下的局面。紧接着,1989年,东芝公司发表了NAND flash结构,强调降低每比特的成本,更高的性能,并且象磁盘一样可以通过接口轻松升级。但是经过了十多年之后,仍然有相当多的硬件工程师分不清NOR和NAND闪存。 相“flash存储器”经常可以与相“NOR存储器”互换使用。许多业内人士也搞不清楚NAND闪存技术相对于NOR技术的优越之处,因为大多数情况下闪存只是用来存储少量的代码,这时NOR闪存更适合一些。而NAND则是高数据存储密度的理想解决方案。 NOR的特点是芯片内执行(XIP, eXecute In Place),这样应用程序可以直接在flash闪存内运行,不必再把代码读到系统RAM中。NOR的传输效率

flash 存储器分类

flash 存储器分类 全球闪速存储器的技术主要掌握在AMD、ATMEL、Fujistu、Hitachi、Hyundai、Intel、Micron、Mitsubishi、Samsung、SST、SHARP、TOSHIBA，由于各自技术架构的不同，分为几大阵营。 1. NOR技术 NOR NOR技术（亦称为Linear技术）闪速存储器是最早出现的Flash Memory，目前仍是多数供应商支持的技术架构。它源于传统的EPROM器件，与其它Flash Memory技术相比，具有可靠性高、随机读取速度快的优势，在擦除和编程操作较少而直接执行代码的场合，尤其是纯代码存储的应用中广泛使用，如PC的BIOS固件、移动电话、硬盘驱动器的控制存储器等。 NOR技术Flash Memory具有以下特点：(1) 程序和数据可存放在同一芯片上，拥有独立的数据总线和地址总线，能快速随机读取，允许系统直接从Flash中读取代码执行，而无需先将代码下载至RAM中再执行；(2)可以单字节或单字编程，但不能单字节擦除，必须以块为单位或对整片执行擦除操作，在对存储器进行重新编程之前需要对块或整片进行预编程和擦除操作。由于NOR技术Flash Memory的擦除和编程速度较慢，而块尺寸又较大，因此擦除和编程操作所花费的时间很长，在纯数据存储和文件存储的应用中，NOR技术显得力不从心。不过，仍有支持者在以写入为主的应用，如CompactFlash卡中继续看好这种技术。 Intel公司的StrataFlash家族中的最新成员——28F128J3，是迄今为止采用NOR技术生产的存储容量最大的闪速存储器件，达到128Mb（位），对于要求程序和数据存储在同一芯片中的主流应用是一种较理想的选择。该芯片采用0.25μm制造工艺，同时采用了支持高存储容量和低成本的MLC技术。所谓MLC技术（多级单元技术）是指通过向多晶硅浮栅极充电至不同的电平来对应不同的阈电压，代表不同的数据，在每个存储单元中设有4个阈电压（00/01/10/11），因此可以存储2b信息；而传统技术中，每个存储单元只有2个阈电压（0/1），只能存储1b信息。在相同的空间中提供双倍的存储容量，是以降低写性能为代价的。Intel通过采用称为VFM（虚拟小块文件管理器）的软件方法将大存储块视为小扇区来管理和操作，在一定程度上改善了写性能，使之也能应用于数据存储中。 DINOR DINOR(Divided bit-line NOR)技术是Mitsubishi与Hitachi公司发展的专利技术，从一定程度上改善了NOR技术在写性能上的不足。DINOR技术Flash Memory和NOR技术一样具有快速随机读取的功能，按字节随机编程的速度略低于NOR，而块擦除速度快于NOR。这是因为NOR技术Flash Memory 编程时，存储单元内部电荷向晶体管阵列的浮栅极移动，电荷聚集，从而使电位从1变为0；擦除时，将浮栅极上聚集的电荷移开，使电位从0变为1。而DINOR技术Flash Memory在编程和擦除操作时电荷移动方向与前者相反。DINOR技术Flash Memory在执行擦除操作时无须对页进行预编程，且编程操作所需电压低于擦除操作所需电压，这与NOR技术相反。 尽管DINOR技术具有针对NOR技术的优势，但由于自身技术和工艺等因素的限制，在当前闪速存储器市场中，它仍不具备与发展数十年，技术、工艺日趋成熟的NOR技术相抗衡的能力。目前DINOR技术Flash Memory的最大容量达到64Mb。Mitsubishi公司推出的DINOR技术器件——M5M29GB/T320，采用Mitsubishi和Hitachi的专利BGO技术，将闪速存储器分为四个存储区，在向其中任何一个存储区进行编程或擦除操作的同时，可以对其它三个存储区中的一个进行读操作，用硬件方式实现了在读操作的同时进行编程和擦除操作，而无须外接EEPROM。由于有多条存取通道，因而提高了系统速度。该芯片采用0.25μm制造工艺，不仅快速读取速度达到80ns，而且拥有先进的省电性能。在待机和自动省电模式下仅有0 33μW功耗，当任何地址线或片使能信号200ns保持不变时，即进入自动省电模式。对于功耗有严格限制和有快速读取要求的应用，如数字蜂窝电话、汽车导航和全球定位系统、

Flash闪速存储器--(NAND和NOR比较)

Flash闪速存储器--（NAND和NOR比较） 一、闪速存储器的特点 闪速存储器（FlashMemory）是一类非易失性存储器NVM （Non-VolatileMemory）即使在供电电源关闭后仍能保持片内信息；而诸如DRAM、SRAM这类易失性存储器，当供电电源关闭时片内信息随即丢失。FlashMemory集其它类非易失性存储器的特点：与EPROM相比较，闪速存储器具有明显的优势——在系统电可擦除和可重复编程，而不需要特殊的高电压（某些第一代闪速存储器也要求高电压来完成擦除和/或编程操作）；与EEPROM相比较，闪速存储器具有成本低、密度大的特点。其独特的性能使其广泛地运用于各个领域，包括嵌入式系统，如PC及外设、电信交换机、蜂窝电话、网络互联设备、仪器仪表和汽车器件，同时还包括新兴的语音、图像、数据存储类产品，如数字相机、数字录音机和个人数字助理（PDA）。 Flash的技术特点如下： （1）区块存储单元：在物理结构上分成若干个被称为区块的存储单元，不同区块之间相互独立，每个区块几KB~几十KB。 （2）先擦后写：任何flash器件的写入操作只能在空或已擦除的单元内进行，所以大多数情况下，在进行写入操作之前必须先执行擦除。（3）位交换：有时一个比特位会发生反转，就是位交换。 （4）区块损坏：使用过程中，某些区块可能会被损坏，区块损坏后就不可修复。 二、闪速存储器的技术分类 全球闪速存储器的主要供应商有AMD、ATMEL、Fujistu、Hitachi、Hyundai、Intel、Micron、Mitsubishi、Samsung、SST、SHARP、TOSHIBA，由于各自技术架构的不同，分为几大阵营。 1 NOR技术 NOR技术（亦称为Linear技术）闪速存储器是最早出现的FlashMemory，目前仍是多数供应商支持的技术架构。它源于传统的EPROM器件，与其它FlashMemory技术相比，具有可靠性高、随机读取速度快的优势，在擦除和编程

Flash存储器

Flash存储器 引言 随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,我们正迈向一个信息社会。信息社会离不开信息的存贮。近半个世纪以来,人们不断地探索存贮新技术,形成了品种繁多的存储器家族,其中的半导体不挥发性存储器( No n-V olatile Semiconductor Memory )因其具有掉电仍能保持信息的特点而成为存储器家族的热门领域。不挥发性存储器的发展经历了从ROM、PROM、EEPROM 到Flash 存储器的各个阶段。 Flash存储器简介 Flash 存储器又称闪存，是在20世纪80年代末逐渐发展起来的一种新型不挥发性半导体存储器,它结合了以往EPROM 结构简单、密度高和EEPROM 在系统的电可擦除性的一些优点,实现了高密度、低成本和高可靠性，不仅具备电子可擦除可编写（EEPROM）的性能，还不会断电丢失数据，同时可以快速读取数据。Flash 是由一组可独立擦除的1KB 区块所构成的，对一个区块进行擦除将使该区块的全部内容复位为1。flash存储器的编程写入的地址必须以字（4个字节）为单位对齐，且指明要写入的具体地址。也就是说可以是任意地址，但必须满足写入的地址是字对齐的。Flash存储器的读取也可以是任意地址的数据，但必须满足读取的地址是字对齐的，否则，读出的数据绝对不正确，结果也难以预料。对flash存储器的操作一般是进行读、写和擦除。存储器和传统存储器的最大区别在于它是按块( sector)擦除,按位编程,从而实现了快闪擦除的高速度。另外,Flash存储器的擦除必须是以1kb为单位对齐的地址并指定哪一区块被擦除，或者全部擦除。即以区块为flash擦除的最小单位。块擦除还使单管单元的实现成为可能,从而解决了器件尺寸缩小和高集成度的问题。Flash存储器以其优越的性能,成为半导体存储器市场中发展最为迅速的一种,它广泛应用于PCBIO S 、数字蜂窝电话、汽车领域和微控制器等许多领域,并为目前较大容量磁介质存贮媒体提供了一种理想的替代产品[ 1]。工艺技术的进步和Flash 技术的不断成熟使Flash 存储器集成度迅速提高,目前已经达到 1 Gbit同时,其价格也随之不断下降,并能与DRAM 相比拟。未来，Flash存储器的发展主要集中在高集成度、高可靠性和嵌入式应用上。随着集成度的进一步提高,,发展更小尺寸的存储单元,小尺寸器件的可靠性问题以及外围高低压CMO S兼容工艺的开发将显得尤为重要。 Flash存储器的发展 1956年出现的“库珀对”及BCS理论被认为是对超导现象的完美解释。 1957年，受雇于索尼公司的江崎玲於奈利用隧道效应制成了隧道二极管（也称江崎二极管） 1960年，美裔挪威籍科学家加诶沃通过实验证明了在超导体隧道结中存在单电子隧道效应。 1962年，英国剑桥大学实验物理学研究生约瑟夫森（Brian David Josephson，1940～）预言，当两个超导体之间设置一个绝缘薄层构成SIS