反熔絲PROM存儲器設計.pdf

1、一次性可編程(OTP)存儲器一旦寫入數(shù)據(jù)，存儲單元就一直是擊穿或者熔斷的狀態(tài)。這種擊穿或者熔斷的編程條件（如高電壓）在存儲器正常工作時是不存在的，從而保證了OTP存儲器較高的可靠性。OTP存儲器可以由用戶自主進行一次編程，而且在未編程的區(qū)域，可以通過一定的數(shù)據(jù)管理算法對數(shù)據(jù)進行更新和替換，增加了數(shù)據(jù)存儲空間使用的靈活性，且其設計簡單、成本較低，在嵌入式系統(tǒng)、航空航天以及密鑰存儲等應用中非常適用。
　　本文設計的基于反熔絲存儲單元的

2、OTP存儲器包含存儲陣列、地址譯碼器、編程電路和讀取電路、錯誤檢測與糾正電路、電源模塊和邏輯控制模塊等。本文首先研究了反熔絲存儲單元，比較了三種反熔絲存儲單元結(jié)構(gòu)之后選擇了單晶體管反熔絲存儲單元，這種結(jié)構(gòu)在讀取速度和存儲容量上有明顯的優(yōu)勢，非常適合于大容量存儲器產(chǎn)品的應用需求。研究了存儲單元的存儲機理、擊穿特性以及擊穿之后的電阻特性，完成了存儲陣列的設計。然后，論文對存儲器的外圍電路進行了分析與設計。采用了多維譯碼的方式，一方面配合了存

3、儲陣列的排布，另一方面有效地減小了延時;設計了編程電路和讀取電路以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入和讀出;為了盡可能地保證存儲數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，加入了錯誤檢測與糾正和冗余功能;設計了低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)為數(shù)據(jù)的讀取提供2.4V的讀電壓，該LDO采用了單晶體管控制結(jié)構(gòu)，以改善其瞬態(tài)響應。最后用Spectre和Nanosim對系統(tǒng)進行了仿真。仿真結(jié)果表明該反熔絲可編程只讀存儲器各項功能和性能均能滿足預期要求。
　　本文在常規(guī)商用工藝上實現(xiàn)了存