【摘要】： 隨著超大規(guī)模集成電路工藝的發(fā)展,人類已經(jīng)進(jìn)入了超深亞微米時(shí)代。先進(jìn)的工藝使得人們能夠把包括處理器、存儲(chǔ)器、模擬電路、接口邏輯甚至射頻電路集成到一個(gè)大規(guī)模的芯片上,形成所謂的SOC(片上系統(tǒng))。嵌入式非易失性存儲(chǔ)器已成為當(dāng)今許多SOC系統(tǒng)解決方案的一個(gè)重要組成部分。針對目前SOC系統(tǒng)的快速發(fā)展對存儲(chǔ)器的嵌入應(yīng)用需求現(xiàn)狀,本文研究了非易失性存儲(chǔ)器IP在SOC系統(tǒng)中的嵌入及編程。本文首先研究了非易失性存儲(chǔ)器工作機(jī)制,在此基礎(chǔ)上,完成了非易失性存儲(chǔ)器IP在SOC系統(tǒng)中嵌入的總體架構(gòu)設(shè)計(jì),并研究設(shè)計(jì)了非易失性存儲(chǔ)器IP嵌入的ICSP(在線串行編程)電路和非易失性存儲(chǔ)器IP嵌入的IAP(在應(yīng)用中編程)電路,實(shí)現(xiàn)了非易失性存儲(chǔ)器IP在SOC系統(tǒng)中嵌入設(shè)計(jì)。 從總體架構(gòu)上,本文將非易失性存儲(chǔ)器IP在SOC系統(tǒng)中的嵌入設(shè)計(jì)分為三個(gè)部分: 1.非易失性存儲(chǔ)器IP嵌入的ICSP電路設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)非易失性存儲(chǔ)器ICSP電路。該電路具有對SOC系統(tǒng)中Configuration配置存儲(chǔ)區(qū)、Identification用戶信息存儲(chǔ)區(qū)、Flash程序存儲(chǔ)器以及EEPROM用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器分別進(jìn)行擦除、編程和驗(yàn)證操作的功能。 2.非易失性存儲(chǔ)器IP嵌入的IAP電路設(shè)計(jì):設(shè)計(jì)非易失性存儲(chǔ)器IAP電路。該電路具有在SOC系統(tǒng)正常工作狀態(tài)下,對EEPROM用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行擦除、編程和驗(yàn)證操作的功能。 3.非易失性存儲(chǔ)器IP在SOC系統(tǒng)的嵌入:設(shè)計(jì)SOC系統(tǒng)與非易失性存儲(chǔ)器IP的接口。保障正常工作狀態(tài)下,SOC系統(tǒng)可以從非易失性存儲(chǔ)器讀出存放在其中的數(shù)據(jù);保障編程工作模式下,所設(shè)計(jì)的ICSP電路和IAP電路可以完成對非易失性存儲(chǔ)器的擦除、編程和驗(yàn)證操作。 在本課題的設(shè)計(jì)過程中,對所設(shè)計(jì)ICSP和IAP電路的各個(gè)模塊進(jìn)行仿真驗(yàn)證,在存儲(chǔ)器IP在SOC系統(tǒng)嵌入之后,進(jìn)行了SOC系統(tǒng)全電路的聯(lián)合仿真驗(yàn)證,最后,將基于SMIC 0.35um 2P3M CMOS工藝完成電路版圖設(shè)計(jì)和驗(yàn)證以及后仿真后流片。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TP333
【圖文】：

電荷阱器件的典型應(yīng)用是在MNos伽 etalNitrideoxiaesilicon)[，0]， SNos(SiliconNitrideoxidesemiconductor)和 SONoS(siliconoxideNitrideoxideSemiconductor)中。圖2一2展示了一個(gè)典型的MNOS電荷阱型存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。MNoS中的電荷通過量子機(jī)制穿過一層極薄的氧化層(一般為1.5一3lun)從溝道中被注入氮層中。圖2一2電荷阱存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)世界上第一個(gè)EPROM，是一個(gè)浮柵型器件，是通過使用高度參雜的多晶硅(Polv-si)作為浮柵材料而制成的，它被稱為浮柵雪崩注入型MOs存儲(chǔ)器(EAMOS)。它的柵極氧化層厚度為10Onm，由此保護(hù)電荷流向Substrate。對存儲(chǔ)器的編程是通過對漏極偏壓到雪崩極限使得電子在雪崩中從漏極區(qū)域被注入到浮柵中。這種存儲(chǔ)器的擦除只能通過紫外線照射或x光照射。如今，這種EPROM的封裝形式通常是陶瓷帶有一個(gè)可透光的小窗口，或者是一個(gè)塑料封裝的沒有石

OnlyMemory)和 EEpRoM(EleCtrieallyErasableandprograHlinableReadoulyMelnory)。圖2一1浮柵存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)電荷阱型器件是在 1967年被發(fā)明的，也是第一個(gè)被發(fā)明的電編程半導(dǎo)體器件。在這類型的存儲(chǔ)器中，電荷被儲(chǔ)存在分離的氮阱中，由此在無電源供應(yīng)時(shí)保持信息。電荷阱器件的典型應(yīng)用是在MNos伽 etalNitrideoxiaesilicon)[，0]， SNos(SiliconNitrideoxidesemiconductor)和 SONoS(siliconoxideNitrideoxideSemiconductor)中。圖2一2展示了一個(gè)典型的MNOS電荷阱型存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。MNoS中的電荷通過量子機(jī)制穿過一層極薄的氧化層(一般為1.5一3lun)從溝道中被注入氮層中。圖2一2電荷阱存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)世界上第一個(gè)EPROM，是一個(gè)浮柵型器件，是通過使用高度參雜的多晶硅(Polv-si)作為浮柵材料而制成的，它被稱為浮柵雪崩注入型MOs存儲(chǔ)器(EAMOS)。它的柵極氧化層厚度為10Onm，由此保護(hù)電荷流向Substrate。對存儲(chǔ)器的編程是通過對漏極偏壓到雪崩極限使得電子在雪崩中從漏極區(qū)域被注入到浮柵中。這種存儲(chǔ)器的擦除只能通過紫外線照射或x光照射。如今

【參考文獻(xiàn)】

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1 李加元;成立;王振宇;李華樂;賀星;;系統(tǒng)芯片設(shè)計(jì)中的可復(fù)用IP技術(shù)[J];半導(dǎo)體技術(shù);2006年01期

2 劉憶輝;魏銀庫;鄒程;張軍偉;;片外Flash存儲(chǔ)器IAP的一種方案[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2006年02期

3 吳淼,胡明,王興,閻實(shí);鐵電隨機(jī)存儲(chǔ)器的研究進(jìn)展[J];壓電與聲光;2003年06期

本文編號(hào)：2715602