本文關(guān)鍵詞：高速OTP存儲器設(shè)計技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著計算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展,信息安全在信息傳輸中的作用越來越重要。作為信息存儲和數(shù)據(jù)交換的主要媒介,存儲器在芯片系統(tǒng)中所占的比重越來越大,對其性能提出了更高的要求。OTP存儲器只允許一次編程,是一種非易失性存儲器,其特點是可靠性高、安全性高、抗干擾能力強(qiáng),在密鑰保存、RFID以及空間軍事等保密性要求高,環(huán)境復(fù)雜的場合中應(yīng)用廣泛。論文的目的是設(shè)計并實現(xiàn)一款容量為64Kbit的高速OTP存儲器。設(shè)計工作主要包括存儲單元設(shè)計、外圍讀寫電路設(shè)計及仿真、版圖設(shè)計以及流片后測試驗證。論文首先介紹了OTP存儲單元結(jié)構(gòu)的擊穿原理,并分析了存儲單元的工作機(jī)制。然后詳細(xì)闡述了OTP存儲器外圍讀寫電路設(shè)計和仿真。其中多維與多級譯碼電路結(jié)構(gòu)不僅滿足存儲陣列任意排列的要求,同時也減小了譯碼信號之間的延遲時間;編程電路采用兩級電荷泵結(jié)構(gòu),用以控制芯片內(nèi)部單元位線上高壓的產(chǎn)生,保證每一位單元編程的時候不會影響相鄰位,從而避免誤編程操作。本文設(shè)計的讀出電路中靈敏放大器結(jié)構(gòu)簡單,并加入兩級鎖存器,保證讀出的數(shù)據(jù)真實穩(wěn)定可靠。另外,讀取速度決定了OTP存儲器工作速度的快慢,通過修改讀取通路上關(guān)鍵器件的參數(shù)來調(diào)整讀取時間的長短,滿足設(shè)計高速OTP存儲器的要求。在版圖設(shè)計過程中,文中著重強(qiáng)調(diào)了一些特殊問題的解決方案,并從版圖中提取寄生參數(shù)用FineSim工具進(jìn)行后仿真。如果后仿真結(jié)果顯示芯片工作有問題,則需查找原因并定位問題,修改電路與版圖,然后再進(jìn)行后仿真,仿真結(jié)果達(dá)到指標(biāo)才能流片。流片回來后,對芯片進(jìn)行功能和參數(shù)測試,測試結(jié)果顯示芯片讀寫工作正常,常溫下最快讀取時間為44ns,頻率為22.7MHz,達(dá)到了芯片的設(shè)計指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：OTP存儲器 靈敏放大器 讀取時間 測試
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP333
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 研究的背景和意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文結(jié)構(gòu)與主要工作14-15
• 第二章 OTP存儲單元15-22
• 2.1 存儲單元結(jié)構(gòu)15-18
• 2.2 擊穿原理18-19
• 2.3 存儲單元設(shè)計19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 OTP存儲器電路設(shè)計及仿真22-53
• 3.1 總體電路設(shè)計22-23
• 3.2 存儲陣列23-25
• 3.3 地址譯碼25-27
• 3.4 雙向數(shù)據(jù)端27-28
• 3.5 編程電路設(shè)計28-36
• 3.5.1 編程電壓接.電路29-31
• 3.5.2 時鐘產(chǎn)生電路31-32
• 3.5.3 電荷泵32-36
• 3.6 讀出電路設(shè)計36-52
• 3.6.1 地址檢測電路37-39
• 3.6.2 控制電路設(shè)計39-45
• 3.6.2.1 脈沖寬度調(diào)整電路39-44
• 3.6.2.2 控制信號產(chǎn)生電路44-45
• 3.6.3 靈敏放大器電路設(shè)計45-51
• 3.6.3.1 靈敏放大器電路45-48
• 3.6.3.2 鎖存電路48-49
• 3.6.3.3 位線負(fù)載49-51
• 3.6.4 讀取速度51-52
• 3.7 本章小結(jié)52-53
• 第四章 版圖設(shè)計及后仿真53-63
• 4.1 版圖設(shè)計53-56
• 4.1.1 布局布線53-55
• 4.1.2 特殊處理55-56
• 4.2 版圖驗證56-57
• 4.3 后仿真57-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 第五章 芯片測試63-70
• 5.1 測試平臺63-65
• 5.2 功能測試65-66
• 5.3 參數(shù)測試66-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 第六章 結(jié)論70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果74-75

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本文編號：490412