Memoria EPROM

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

Las memorias EPROM se programan mediante un dispositivo electrónico, como el Cromemco Bytesaver, 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

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

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.

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.

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

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

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

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