本帖最后由 shirleyhuang 于 2018-1-18 08:56 编辑
2018年元月2日，ChinaFix迅维网特邀iFix团队带头人季春老师现场培训，整个课程围绕着半导体存储器的结构特点、与维修行业的关系以及编程器技术等相关知识进行全面解读。 季老师以渊博的学识、生动的语言、形象的讲解和深入浅出的解释，让听课者对半导体存储器、维修行业编程器有了更深刻的了解，用比较少的时间掌握了相当多的知识点！
下面就把这次内容跟大家分享一下。
电子产品上，都不可避免的㎝会存在有半导体存储器，而半导体存储器又分为两个大类，RAM和ROM。
RAM和ROM同样都是半导体存储器，它们之间有什么区别呢？区别就在于RAM的特性为掉电数据丢失，而ROM掉电数据不会丢失。所以对于编程器来讲，主要针对的是ROM的读写，而RAM的读写是没有意义的！
MaskROM指的是“掩膜固化的只读存储器”。这是一种线路最简单半导体电路，通过掩模工艺， 一次性制造，其中的代码与数据将永久保存(除非坏掉)，不能进行修改。这玩意一般在大批量生产时才会被用的，优点是成本非常低，但是其风险比较大，在产品设计时，如果调试不彻底，很容易造成批量报废。
PROM指的是“可编程只读存储器”既Programmable Red-OnlyMemory。这样的产品只允许写入一次，所以也被称为“一次可编程只读存储器”(OneTime Progarmming ROM，OTP-ROM)。PROM在出厂时，存储的内容全为1，用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM在出厂时数据全为0，则用户可以将其中的部分单元写入1)， 以实现对其“编程”的目的。常见的OTP ROM型号有W27系列，可以用编程器写入，但是只能写入一次，写入后无法更改，若是数据错误或写入时出错，芯片只能报废。
EPROM指的是“可擦写可编程只读存储器”，即Erasable Programmable Read-Only Memory。 它的特点是具有可擦除功能，擦除后即可进行再编程，但是缺点是擦除需要使用紫外线照射半小时左右。这一类芯片特别容易辨认，其封装中包含有“石英玻璃窗”，一个编程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住， 以防止遭到阳光直射。EPROM数据写入时，通常需要加VPP编程高压，不同的型号需要的VPP电压一般在12V-25V之间。
EEPROM指的是“电可擦除可编程只读存储器”，即Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory。它的最大优点是可直接用电信号擦除，也可用电信号写入。EEPROM不能取代RAM的原应是其工艺复杂， 耗费的门电路过多，且重编程时间比较长，同时其有效重编程次数也比较低。
27/28/29/24/93/25XX系列EEPROM，目前市面上仍然常见。27/28/29xx系列属通过并行总线通讯，24/25/93系列分别通过I2C/SPI/MicroWire串行总线通讯。其中部分早期的并行EEPROM擦写时，需要加VPP编程高压，不同的型号，VPP电压在9V-25V不等。
Flash memory指的是“闪存”，所谓“闪存”，它也是一种非易失性的内存，属于EEPROM的改进产品。它的最大特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的大小不定，不同厂家的产品有不同的规格)， 而EEPROM则可以一次只擦除一个字节(Byte)。
FLASH又可以分为Nor flash和Nand flash，早期电脑主板常见的39/49系列PLCC封装、TSOP封装芯片和目前主流电子产品常见的25XX系列都属于Nor flash。
NOR flash的特点是数据直接在flash内运行，不用把数据先读到CPU内部缓存中。NOR flash的读取速度快，但是擦除和写入速度较低。
Flash存储器的OTP区域，意思就是只能写入一次的存储区域，锁定OTP区域以后，就不能再擦除。包括目前常用的W25Q、GD25Q、EN25F、MX25L、S29GL系列也有一个OTP区，用来存储产品的个性化数据，比如产品序列号，汽车行业车身编码等信息。RT809系列编程器均支持OTP区的读写。
Nand flash：大容量存储的基础，采用Page页读写、Block块擦除的访问方式，市面上所有大容量的存储器包括主流的EMMC、UFS半导体存储器都包含了NAND flash的存储单元。
Flash存储原理：每个存储单元类似一个标准MOSFET, 但有两个栅极。在顶部的是控制栅(Control Gate, CG)，如同其他MOS晶体管。但是它下方则是一个以氧化物层与周遭绝缘的浮栅(Floating Gate, FG)。这个浮栅放在控制栅极与MOSFET通道之间。由于这个浮栅在电气上是有绝缘层独立的, 所以进入的电子会被困在里面。在一般的条件下电荷经过多年都不会逸散。但是从维修行业角度来看，存储器丢数据的还是非常多的，主要原因在于电源电压波动、滤波不良、极限温度、高压静电等外部因素，会导致浮栅储存的电荷耗散、泄放，导致存储的数据出现错误。也有些应用场合，芯片频繁擦写，也会导致存储单元提前损坏。从数据可靠性角度来看，MaskROM > OTP ROM > EEPROM > NOR flash >NAND flash。
0与1的读写： 以浮栅中是否存有电子来区分逻辑状态0和1（也会以电荷多少来区分多个逻辑状态比如00、01、10、11等）。
写：当漏极D接地，控制栅加上足够高的电压时（大于正常工作电压），交叠区将产生一个很强的电场，在强电场的作用下，电子通过绝缘层到达浮栅，使浮栅带负电荷。
擦：反之，当控制栅接地、漏极D加一正电压，则产生与上述相反的过程，即浮栅放电。
读：注入浮栅的负电荷，排斥P型硅基层上的电子，抵消提供给控制栅的电压。也就是说，如果浮栅中积累了电荷，则阈值电压（Vth）增高。与浮栅中没有电荷时的情况相比，如果不给控制栅提供高电压，则漏极D－源极S间不会处于导通的状态。
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