EEPROMs - circuits intégrés
(4 042)Les mémoires EEPROM sont des composants électroniques avec une longue histoire. Elles ne sont pas une nouvelle invention, leurs origines remontent à la première moitié des années 1970. Elles ont proposé l’une des premières méthodes de stockage permanent de données dans des systèmes électroniques. En fait, il faut dire que cette technologie est encore en développement, car les mémoires Flash, présentes dans les SSD, les cartes SD ou les clés USB, ont de nombreuses caractéristiques communes avec l’EEPROM, principalement en termes de leur construction. Il faut également noter que l’EEPROM est de plus en plus remplacée par son successeur, car ces dernières années grâce à l’évolution des méthodes de production l’utilisation des composants Flash est devenu moins chère (ils offrent également une capacité et une vitesse de lecture/écriture bien supérieures). Néanmoins, les mémoires EEPROM sont toujours utilisées avec succès dans de nombreuses applications.
Construction EEPROM
EEPROM est une abréviation qui signifie « mémoire morte programmable effaçable électriquement » (abréviation de l’anglais Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory). Il s’agit d’un type de mémoire non volatile (les données sont conservées après une panne de courant). Ces systèmes utilisent des transistors FGMOS (Floating Gate MOSFET) c’est-à-dire des MOSFET à « grille flottante ». FGMOS est un type de transistor équipé de : grille de contrôle (control) et grille flottante (floating). Le premier vous permet de modifier la charge sur le second, tandis que la charge sur la grille flottante est maintenue. Par conséquent, entre la source et le drain, le canal reste soit en permanence ouvert, soit en permanence fermé (absent). En combinant des transistors FGMOS en technologie CMOS, on obtient une cellule mémoire microscopique d’un bit (de facto porte logique) dont l’état peut être changé et sauvegardé. Huit de ces cellules constituent un octet de mémoire, 8192 portes constituent un kilo-octet, etc.
Utilisation de la mémoire EEPROM
Les mémoires EEPROM offrentdes méthodes simples d'écriture/lecture d'une petite quantité de données (kilo-octet), par exemple en utilisant des interfaces couramment implémentées (par exemple, 1-wire, I2C). L'une des applications les plus populaires de ces produits est la mémorisation des paramètres de l'appareil, également dans le secteur de l'électronique et des appareils électroménagers. Grâce à eux, la radio ou la télévision conservent les fréquences attribuées aux programmes individuels, les préférences en matière de traitement du son (égaliseur graphique). Les puces EEPROM remplissent des fonctions similaires même dans les appareils les plus simples, par exemple en stockant des informations sur l'heure à laquelle le réveil doit être activé.
La simplicité de fonctionnement de l’EEPROM est liée à l’organisation des cellules mémoire. Ils sont divisés en pages (pages), où chaque octet se voit attribuer une adresse (8- ou 16-bit, selon le modèle). Les fonctions d’écriture et de lecture nécessitent la saisie de l’adresse de la première trame – cette valeur est incrémentée automatiquement au fur et à mesure que les données sont téléchargées/insérées depuis/dans le tampon. Grâce à cela, la lecture peut être effectuée à l’aide de commandes uniques et mise en œuvre par un microcontrôleur peu coûteux avec une fonctionnalité tout à fait basique. Certains modèles de microcontrôleurs (par exemple, la famille AVR ont une EEPROM intégrée pour sauvegarder les données du niveau programme (sans programmateur).
Un avantage supplémentaire des systèmes EEPROM est leur durabilité et résistance électrique ce qui rend ce type de mémoire populaire depuis longtemps, par exemple dans l’électronique automobile.
Paramètres importants des mémoires EEPROM
Il y a plusieurs aspects à considérer lors du choix d’une puce EEPROM pour un projet. Le principal problème sera, bien sûr, la capacité de mémoire. L’offre de TME comprend des systèmes pouvant contenir de plusieurs dizaines de bits à mégabits (Mo). Veuillez noter que la capacité en kilobits (Ko) et mégabits (Mo) est toujours 8 fois moins de la capacité mesurée en kilooctets (Ko) et mégaoctets (Mo).
Les composants EEPROM sont disponibles en SMD (montage superficiel Mount) et THT (à trou traversant). Il existe une différence significative dans le nombre de sorties entre les modèles avec une interface parallèle (mémoire plus rapide, avec une méthode de communication plus fiable) et série. Ce dernier peut prendre en charge l’un des nombreux types de transmission, par exemple 2-wire, I2C ou SPI (couramment utilisé dans les systèmes à microprocesseur et microcontrôleur).
Dans certains cas, le temps d’accès et la fréquence d’horloge joueront un rôle important, ce qui se traduira par la vitesse maximale d’écriture et de lecture à partir de la mémoire. Dans le cas de certaines applications, il s’agit d’un facteur très important (par exemple, la commutation rapide entre les paramètres, qui consiste en une quantité relativement importante de données).
Bien sûr, nous ne pouvons pas oublier les paramètres de base à prendre en compte lors de la construction d’appareils électroniques. Premièrement il s’agit d’une tension de travail. Ici, de nombreuses puces EEPROM se caractérisent par une haute tolérance – elles peuvent être utilisées dans des circuits CC 3,3 V et 5 V. En règle générale, les valeurs nominales vont de 1,5 V à 6 V et sont spécifiques au produit. Le deuxième aspect important est la température de fonctionnement. Il convient de souligner ici que les mémoires EEPROM sont des éléments extrêmement durables, et certains modèles peuvent même fonctionner dans des conditions thermiques de -40°C à 125°C.
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