Memoria EPROM

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EPROM. La pequeña ventana de cuarzo recibe luz UV durante el borrado.
Ventana de EPROM.
Una EPROM de 32KB (256Kbit).
Este microcontrolador 8749 almacena su programa en una EPROM interna.
Una EPROM de 4KB (32Kbit) 1984.
Vista detallada del interior de una memoria.

EPROM son las siglas de Erasable Programmable Read-Only Memory (ROM programable borrable). Es un tipo de chip de memoria ROM no volátil inventado por el ingeniero Dov Frohman. Está formada por celdas de FAMOS (Floating Gate Avalanche-Injection Metal-Oxide Semiconductor) o "transistores de puerta flotante", cada uno de los cuales viene de fábrica sin carga, por lo que son leídos como 1 (por eso, una EPROM sin grabar se lee como FF en todas sus celdas).

Características[editar]

Las memorias EPROM se programan mediante un dispositivo electrónico que proporciona voltajes superiores a los normalmente utilizados en los circuitos electrónicos. Las celdas que reciben carga se leen entonces como un 0.

Una vez programada, una EPROM se puede borrar solamente mediante exposición a una fuerte luz ultravioleta. Esto es debido a que los fotones de la luz excitan a los electrones de las celdas provocando que se descarguen. Las EPROM se reconocen fácilmente por una ventana transparente en la parte alta del encapsulado, a través de la cual se puede ver el chip de silicio y que admite la luz ultravioleta durante el borrado.

Como el cuarzo de la ventana es caro de fabricar, se introdujeron los chips OTP (One-Time Programmable, programables una sola vez). La única diferencia con la EPROM es la ausencia de la ventana de cuarzo, por lo que no puede ser borrada. Las versiones OTP se fabrican para sustituir tanto a las EPROM normales como a las EPROM incluidas en algunos microcontroladores. Estas últimas fueron siendo sustituidas progresivamente por EEPROMs (para fabricación de pequeñas cantidades donde el coste no es lo importante) y por memoria flash (en las de mayor utilización).

Una EPROM programada retiene sus datos durante diez o veinte años, y se puede leer un número ilimitado de veces. Para evitar el borrado accidental por la luz del sol, la ventana de borrado debe permanecer cubierta. Las antiguas BIOS de los ordenadores personales eran frecuentemente EPROM y la ventana de borrado estaba habitualmente cubierta por una etiqueta que contenía el nombre del productor de la BIOS, su revisión y una advertencia de copyright.

Las EPROM pueden venir en diferentes tamaños y capacidades. Así, para la familia 2700 se pueden encontrar:

Tipo de EPROM Tamaño — bits Tamaño — Bytes Longitud (hex) Última dirección (hex)
1702, 1702A 2 Kbits 256 100 000FF
2704 4 Kbits 512 200 001FF
2708 8 Kbits 1 KBytes 400 003FF
2716, 27C16 16 Kbits 2 KBytes 800 007FF
2732, 27C32 32 Kbits 4 KBytes 1000 00FFF
2764, 27C64 64 Kbits 8 KBytes 2000 01FFF
27128, 27C128 128 Kbits 16 KBytes 4000 03FFF
27256, 27C256 256 Kbits 32 KBytes 8000 07FFF
27512, 27C512 512 Kbits 64 KBytes 10000 0FFFF
27C010, 27C100 1 Mbits 128 KBytes 20000 1FFFF
27C020 2 Mbits 256 KBytes 40000 3FFFF
27C040 4 Mbits 512 KBytes 80000 7FFFF
27C080 8 Mbits 1 MBytes 100000 FFFFF

NOTA: 1702 EPROM son PMOS, las EPROM de las serie 27x que contienen una C en el nombre están basadas en CMOS, el resto son NMOS

Pines de la EPROM 2764

    +--------------+
VPP |1    +--+   28| VCC
A12 |2           27| /PGM
 A7 |3           26| NC
 A6 |4           25| A8
 A5 |5           24| A9
 A4 |6           23| A11
 A3 |7    2764   22| /OE
 A2 |8           21| A10
 A1 |9           20| /CE
 A0 |10          19| D7
 D0 |11          18| D6
 D1 |12          17| D5
 D2 |13          16| D4
GND |14          15| D3
    +--------------+

Borrado de un EPROM[editar]

Una memoria EPROM puede ser borrada con una lámpara de luz UV, del tipo UV-C, que emita radiación en torno a los 2537 Å (Angstrom) o 254nm, a una distancia de unos 2,5 cm de la memoria. La radiación alcanza las células de la memoria a través de una ventanilla de cuarzo transparente situada en la parte superior de la misma.

Para borrar una EPROM se necesita que la cantidad de radiación recibida por la misma se encuentre en torno a los 15 W/cm^2 durante un segundo. El tiempo de borrado real suele ser de unos 20 minutos debido a que las lámparas utilizadas suelen tener potencias en torno a los 12 mW/cm² (12 mW x 20 x 60 s = 14.4 W de potencia suministrada). Este tiempo también depende del fabricante de la memoria que se desee borrar. En este tiempo todos sus bits se ponen a 1.

Es importante evitar la sobreexposición del tiempo de radiación a las EPROM; es decir, la potencia luminosa suministrada a la memoria, pues se produce un envejecimiento prematuro de las mismas.

Debido a que la radiación solar e incluso la luz artificial proveniente de tubos fluorescentes borra la memoria lentamente (de una semana a varios meses), es necesario tapar dicha ventanilla con una etiqueta opaca que lo evite, una vez que son grabadas.

Se debe aclarar que una EPROM no puede ser borrada parcial o selectivamente; de ahí que por muy pequeña que fuese la eventual modificación a realizar en su contenido, inevitablemente se deberá borrar y reprogramar en su totalidad.

Borrador de EPROM[editar]

Un borrador de EPROM es un caja opaca ópticamente, con una fuente de luz UV del tipo C, la cual también es utilizada para esterilizar instrumentos quirúrgicos y/o como germicida.

Lámpara borradora de EPROM.

Para borrar las EPROM no se puede utilizar las luz "UV Negra", (que es comúnmente utilizada para verificar billetes, tickets, etc.), que emiten en la región UV-A, (365 nm). La única luz que funciona es la UV-C, (254 nm), la cual emite "luz peligrosa" o "germicida", (mata gérmenes). Es "luz peligrosa" porque la exposición prolongada puede causar cataratas a largo plazo y daño en la piel; sin embargo una exposición breve, unos 5 segundos continuos en la piel, no debería de causar más que una leve resequedad, por lo que es necesario tomar todas las precauciones para evitar estos problemas. Dado que este tipo de luz UV-C se encuentra en la luz solar, si se deja una EPROM directamente bajo ésta, en algunos días o semanas se borraran; por lo que se requiere proteger las EPROM una vez se hayan programado.

Se puede utilizar una lámpara de tubo normal de 4 W del tipo F4T5 (4 watt, 5 pulgadas) que da luz blanca (ver foto). También un tubo de luz G4T5 "Germicidal UVC", que tiene el vidrio claro, para borrar las EPROM. La "G" es para germicidas, lo mismo que la "F" es para fosforescentes (aunque no tengan fósforo). Otro tipo de lámpara comúnmente utilizada es la PHILIPS TUV 4W-G4T5-240805D-4WTUV.

Circuito simple para borrador de EPROM, (se le puede agregar temporizador).

Las lámparas UV que tienen el vidrio morado o lila son para el espectro UV-Visible o "UV Negra", normalmente están marcadas como U4T5 o similar y no funcionan para borrar las EPROM.

Un tubo de luz fluorescente de luz blanca, tiene una cubierta de fósforo en el interior del vidrio. La Luz UV del mercurio excita el fósforo, el cual re-radia la energía en el rango visible. Las lámparas UV para borradores de EPROM o germicidas usan directamente la luz del vapor de mercurio. El vidrio se debe de hacer de cuarzo, en lugar de vidrio ordinario, para evitar que el vidrio absorba la mayor parte de los rayos UV. El cuarzo es más transparente en las longitudes UV del mercurio.

También podrían ser borrados si son expuestos a la luz de la soldadura eléctrica (de electrodo), con el riesgo que una chispa queme el chip, debido a que se debe de acercar la EPROM como a unos 10 o 15 cm para que reciban la suficiente radiación para borrarlos. En teoría también se pueden borrar con rayos X, "tomando radiografías del EPROM", el tiempo de borrado dependerá de la calibración/emisión del equipo de rayos X utilizado.

Diferencia entre Eprom C y No-C[editar]

La única diferencia entre los 27256 y los 27C256 es que los 27256 usan NMOS mientras los 27C usan tecnología CMOS. CMOS sólo consume potencia apreciable cuando una señal está cambiando. NMOS usa canal N FET's con elementos resistores, mientras CMOS evita las resistencias que desperdician energía por utilizar ambos canales N y P FET. Además los CMOS evitan la producción de calor, permitiendo arreglos más compactos de transistores de los que los NMOS son capaces. La alta densidad de elementos de los CMOS reduce las distancias de interconexión lo cual incrementa la velocidad. Además CMOS brilla cuando hay una cantidad limitada de energía como cuando se utiliza un sistema alimentado por baterías.

Se presentan algunos problemas en las EPROM CMOS usando programadores viejos, debido a a las diferencias en los voltajes de programación, (CMOS tiene 12,5 Vpp). EPROM CMOS también requieren una fuente de voltaje, (Vcc), de exactamente 6 Voltios. CMOS son fáciles de borrar pero tienden a morir si son sobre expuestos a la luz UV.

Decodificando los Números de los EPROM[editar]

  • 27(C)XXX son EPROM o OTPROMS.
  • 57(C)XXX son EPROM o OTPROMS que permiten 8 líneas de dirección bajas a ser multiplezadas con la línea de datos (Algunos MCU's multiplexan juntas la direcciones bajas y la línea de datos). Estos todavía se programan como los EPROM 27(C) XXX en los programadores de bolsillos, porque el algoritmo del software lo tiene en cuenta.
  • 28(C)XXX son EEPROM con la C indicando para CMOS.
  • 28FXXX son Flash EEPROM con la F señalando para Flash. No confundir con EPROM.

Cross list[editar]

Las siguientes partes pueden ser la misma - (de acuerdo a las guías de referencia de los fabricantes), allí pueden haber algunas diferencias incluyendo el algoritmo usado para programarlos.

Manufacturer AMD AMIC
Atmel Fujitsu Hitachi Hynix INTEL Mitsu-
bishi
NEC NSC SGS SST ST
micro
TI Toshiba Winbond PINs
prefix AM AE ASD AT MBM HN HY D M5M UPD NM M SST M TMS TC W
32K 2732


2732 2732
2732 27C32 D2732 27C32Q 2732

2732 N/A

64K 27C64


27C64 27C64
27C64 27C64 27C64 27C64Q 27C64

27C64 N/A

128K 27C128


27C128 27C128
27C128 27C128 27C128 27C128Q 27C128

27C128 N/A

256K 27C256

27C256 27C256 27C256
27C256 27C256 27C256 27C256Q 27C256 27SF256 27256 27C256 57256





28HC256













512K 27C512

27C512 27C512 27C512
27C512 27C512 27C512 27C512Q 27C512 27SF512 27C512 27C512 57512 27E512

28F512

29C512







29EE512








49C512







39SF512 29F512

29EE512
1MEG 27C010
29F1008 27C010 27C1001 27C010
27C010 27C101 27C1001 27C010Q 27C1001 27SF010 27C1001 27C010 571000 27E010




29C010


















49F001



28F001




39SF010 29F010

29EE011

28F010

49F010


28F010













29C010







29EE010




2MEG 27C020
29F2008 27C020 27C2001 27C020
27C020 27C201 27C2001 27C020Q 27C2001 27SF020 27C2001 27C020 N/A 27E020

29F002

29C020
49F020
49F002


29F002 28F002



29EE020
39SF020
29F002

29C020
4MEG 27C040


27C4001 27C040
27C040 27C401 27C4001 27C040Q 27C4001

27C040 574000


29F040


29C040
49F040


28F004



28SF040
39SF040
28SF040
29F040


29040

29F040


29F040
29F040





29F040

BM29F040
x16 29F400


29F400
29F400










8MEG
29010
29001
290011











27C801



32

29F080


29F080
29F080










x16 29F800


29F800
29F800










16MEG
29002
290021















32



















32MEG
29400
29040A















32/48
64Meg
29800














48

Véase también[editar]