Программатор для записи информации в полупроводниковые элементы памяти

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 128044 СПУБЛИ 94 С 11 С 7/ОО ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У 48лектроте чес И.Г.Вагне8.8)идетельствоС 7/00, 1ДЛЯ ЗАПИСИИКОВЫЕ ЭЛЕ ван 9.фОР- НТЫ к вычис ти ике, в част писи информ и с п ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ(У 1) Новосибирский экий институт,(57) Изобретение относитслительной технустройствам за мощью пережигания перемычек в полупроводниковых элементах памяти, ис пользуемых в ПЗУ. Изобретение является усовершенствованием программатора по авт.св. У 809355. Целью изобретения является повышение наде ности программатора, Поставленная цель достигается введением формиро теля управляющих импульсов и элеме та И, что дает воэможность достичь адаптации длительности импульса про раммирования к индивидуальным харак теристикам пережигаемой перемычки. Это позволяет сократить время программирования, исключить воэможност перегрева матрицы. 4 ил.55 Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам записи информации с помощью пережигания перемычек в полупроводниковых элементах памяти, используемых в ПЗУ, и является дополнительным к основному авт.св. У 809355.Цель изобретения - повышение надежности работы программатора.На фиг. 1 приведена структурная схема программатора; на фиг. 2 - схема блока автоматического изменения длительности цикла записи;на фиг. 3 временные диаграммы (а - для режима программирования бездефектных элементов памяти, б - для режима программирования дефектных элементов памяти); на фиг. 4 - схема блока контроля и управления.Программатор (фиг. 1) содержит блок 1 памяти, шину 2 ввода данных, блок 3 ввода - вывода данных, разъем 4 для подключения выходных шин программатора к выводам программируемой матрицы памяти, адресный счетчик 5, блок 6 контроля и управления, первую 7, вторую 8 и третью 9 выходные шины программатора соответственно, блок 10 автоматическо- го изменения длительности цикла записи, формирователь 11 длительности импульса, первую 12 и вторую 13 выходные шины блока 10 автоматического изменения длительности цикла записи, измеритель 14 длительности импульса, формирователь 15 длительности паузы, датчик 16 тока, усилитель 17, прямой 18 и инверсный 19 выходы усилителя, первый 20 и второй 21 элементы И, генератор 22 тактовых импульсов, реверсивный счетчик 23, вход 24 прямого счетчика реверсивного счетчика, третий элемент И 25, делитель 26 частоты, вход 27 обратного счета реверсивного счетчика 23, дешифратор 28 нулевого состояния счетчика 23, инверсный выход 29 дешифратора, формирователь 30 управляющих импульсов, четвертый элемент И 31, его выход 32, выход 33 формирователя 30, шину С-синхронизации источника данных с программатором,Блок 6 контроля и управления (фиг. 4) содержит генератор 34 импульсов, набор кнопок 35 для ручного управления программатором,первый триггер 36 управления процессом записи информации в блок памяти 1,пятый элемент И 37, первый элементИЛИ 38, формирователь 39 импульсазаписи данных в блок 1 памяти, формирователь 40 импульса сброса для 5 блока 3 ввода - вывода данных, формирователь 41 импульса считыванияданных из блока 1 памяти, второйэлемент ИЛИ 42, второй триггер 43управления процессом программирования, шестой элемент И 44,третийтриггер 45 сигнализации общегосброса (сйгнализации того, что матлрица ПЗУ содержит дефектные элементы памяти), формирователь 46 импульса занесения информации изблока 1 памяти в блок 3 ввода - вывода данных, набор транзисторных ключей 47, обеспечивающий формированиеимпульсов напряжения требуемой амплитуды (в соответствии с техническими характеристиками программируемой матрицы ПЗУ).Программатор работает следующимобРазом.Рассмотрим вначале случай программирования беэдефектных (полностью исправнык) матриц полупроводниковых элементов памяти (матрицаПЗУ).В разъем 4 подключается матрицаПЗУ, подлежащая программированию.Затем при нажатии кнопки КН 1 в блоке 6 контроля и управления адресныйсчетчик сбрасывается в нулевое состояние, а триггер ЗЬ устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульсов с генератора 34 через элемент И 37, которыечерез элемент ИЛИ 38 подаются на 40счетный вход счетчика 5, Под действием каждого импульса с выхода элемента И 37 формирователь 39 вырабатывает импульс, под действием которогов блок 1 производится запись данных, 45представляющих собой программу (кодыПЗУ), Данные по шине 2 поступают свнешнего устройства. Для синхроннойработы программатора с этим внешнимустройством предусмотрена двунаправченная шина синхронизации. После записи программы в блок 1 памяти триггер 36 устанавливается в нулевое состояние (с помощью кнопки КН 2), а счетчик 5 - в исходное состояние, при этом выбирается начальный адрес блока 1 памяти.Начало программирования определяется нажатием кнопки КНЗ в блоке 6, 1280449Триггер 45 устанавливается в нулевое состояние,а триггер 43 - в единичное открывая элемент И 44. Может оказаться, что к этому моменту состояниесчетчика 23 будет не нулевым, а произвольным, В результате этого наинверсном выходе 29 дешифратора 28формируется сигнал "1", который открывает элемент И 25. На инверсномвыходе 19 усилителя 17 также формируется сигнал "1", поэтому импульсыс тактового генератора 22 через открытый элемент И 25 поступают наделитель частоты 26 и с частотой,уменьшенной в К раз, - на вход 27 15счетчика 23 (К - коэффициент деленияделителя частоты 26), Под действиемкаждого импульса, вырабатываемого делителем частоты 26, содержимое счетчика 23 уменьшается на единицу 20до тех пор, пока его содержимое нестанет равным "0". В этот моментвремени логические уровни на выходах дешифратора 28 изменяются напротивоположные, в результате чегоэлемент И 25 закрывается, а на шине13 формируется сигнал "Пуск", поступающий одновременно в блок б (навход элемента И 44), на вход формирователя 30 и элемента И 31. Появление сигнала "Пуск" соответствует началу прожигания перемычки выбранногополупроводникового элемента памяти,т.е. этот сигнал определяет моментначала программирования. 35 Под действием этого сигнала фор.мирователь 30 формирует на выходе 33 импульс, длительность которого ,равна ов и определена для конкретного типа матриц ПЗУ, причем эта длительность должна немного превышать максимально необходимое время прожигания бездефектных элементов памяти о, т.е.ь,40 45 Одновременно с этим по сигналу "Пуск" блок 6 формирует сигнал, обеспечивающий режим программирования элемента памяти и поступающий на разъем 4. Сигнал "Пуск" по шине 13 через открытый элемент И 44 поступает на формирователи импульсов 41 и 46. Формирователь 41 вырабатывает сигнал считывания данных с пер вой выбранной ячейки блока 1 памяти, а формирователь 46 - импульс,под дей. ствием которого производится занесение данных в регистр блока 3,которые далее поступают на входыразрядных транзисторных 47 ключейблока 6. На входы остальных ключейразрешения программирования поступают импульсы с выхода элемента И 44и с выхода формирователя 46.Импульсы напряжения соответствующейполярности и амплитуды поступаютс выходов ключей по шине 8 на разъем4. Основной программирующий импульспо шине 9 поступает на разъем 4,при этом по датчику 16 тока начинаетпротекать ненулевой ток программирования выбранной перемычки. Датчик 16 тока формирует сигнал при протекании тока, который вызывает срабатывание усилителя 17. В результате этого открывается второй элемент И 21 и через него от генератора 22 начинают поступать импульсы на вход 24 прямого счета счетчика 23. Процесс прямого счета счетчиком 23 продолжается до тех пор, пока через датчик 16 протекает ток программирования. Когда выбранная перемычка разрушается, ток в шине 9 прекращается, падение напряжения на дат. чике 16 уменьшается до нуля, и усилитель 17 возвращается в исходное состояние. На вход первого элемента И 20 поступает сигнал "1" с инверсного 19 выхода усилителя 17. На другой вход первого элемента И 20 поступает сигнал "1" с вывода датчика 16 тока, подключенного к блоку б, так как напряжение основного программирующего импульса продолжает действовать несмотря на прекращение тока в шине 9. В результате этого элемент И 20 открывается и на шине 12 блока 10 формируется сигнал "Стоп", поступающий на вход формирователя 40 блока 6. По этому сигналу последний прерыва 1 ет режим программирования выбранной перемычки. Таким образом, прекращение действия программирующего импульса и переход к паузе происходит сразу после разрешения выбранной перемычки. При этом длительность программирующего импульса имеет случайное значение, определяемое характеристиками конкретной перемычки (элемента памяти), но не превышающее значения ь, т.е.п едю Поскольку ос ь , то элемент И 3 1 . (фиг. За) не формирует сигнала общего сброса, что свидетельствует о том, 1280449что программируемый элемент памятине имеет дефектов, и работа программатора может быть продолжена,В момент прекращения тока в шине 9 на основном 1 о выходе усилителя 17 формируется сигнал "0", и элемент И 21 закрывается. При этом прекращается подача сигналов генератора 22 на вход 24 прямого счета счетчика 23 и в нем Фиксируется число, пропорциональное длительности закончившегося программирующего импульса. 0 Прекращение действия импульса и 15 установка усилителя 17 в исходное состояние (нулевое) приводит к формированию на его инверсном выходе 19 "1", при этом третий элемент И 25 открывается, так как состояние счет чика 23 ненулевое и на выходе 29 дешифратора 28 также формируется "1". В результате этого импульсы с генератора 22 через делитель частоты 26 поступают на вход 27 обратного счета счетчика 23. Поскольку частота этих импульсов в К раз ниже частоты генератора 22 тактовых импульсов, то время, необходимое для очистки счетчика 23, в К раз больше, чем время его за полнения, т,е, пауза в К раз длительнее импульса программирования, что необходимо для соблюдения теплового режима программирования, Так как пауза в К раз длительнее импульса при 35 любой его длительности ь , то обеспечивается постоянное значение скважности программирующих импульсов, т.е. неизменная величина средней мощности, рассеиваемая на элементе па мяти матрицы ПЗУ в режиме программирования. При достижении нулевого состояния счетчика 23 выходные сигна-лы дешифратора 28 инвертируются, в результате чего элемент И 25 запира ется, а на шине 13 блока 10 появляется сигнал "Пуск", поступающий в блок 6.На этом пауза заканчивается, и производится переход к другому адресу программируемой матрицы. Для этого 50 в течение паузы блок 6 формирует сигнал на счетчик адреса и производится выборка очередного адреса блока 1 памяти и матрицы программируемого ПЗУ. Лалее работа программа-, 55 тора циклически повторяется.1 Рассмотрим теперь случай программирования матрицы ПЗУ, содержащей дефектные элементы памяти. Весьма часто встречающимся дефектомявляется непрограммируемость (непрожигаемость) перемычек, причем выявить этот дефект можно только путем программирования, при этом коэффициент программирования, указываемый в технических характеристиках конкретной серии матриц ПЗУ, всегда меньше единицы и обычно равен 0,5-0,8.В предлагаемом устройстве импульс тока программирования начинается в момент появления сигнала "Пуск на шине 13. В этот момент начинается выработка импульса длительностьюФормирователем 30 (фиг. За). Так как перел г мычка не прожигается. топ таи, следовательно, о,з. Поэтому на выходе четвертого элемента И 31 формируется сигнал сброса на шине 32, поступающий в блок 6. Этот сигнал свидетельствует о том, что программируемая матрица ПЗУ дефектна, ее дальнейшее программирование нецелесообразно и ее необходимо отключить от разъема 4.Под действием этого сигнала на шине 32 триггер 43 блока 6 устанав" ливается в нулевое состояние, что свидетельствует об окончании процесса программирования, а триггер 45 устанавливается в единицу, что сигнализирует о том, что данная ячейка матрицы имеет дефект, т.е. матрица бракована.Формула изобретенияПрограмматор для записи информа: ции в полупроводниковые элементы памяти по авт.св, У 809355, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности программатора, он содержит формирователь управляющих импульсов и элемент И, первый вход которого соединен с выходом формирователя управляющих импульсов, вход формирователя управляющих импульсов и второй вход элемента И подключены к второму выходу блока автоматического изменения длительности цикла записи, а выход элемента И соединен с четвертым входом блока контроля и управления.