Una EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) è un tipo di memoria non volatile che può essere programmata e cancellata più volte. Questo tipo di memoria è utilizzato per conservare dati che devono rimanere intatti anche quando il dispositivo è spento, come il firmware dei computer o i programmi nei microcontrollori. La programmazione di una EPROM avviene applicando una tensione elevata (circa 27V ma controlla sempre il datasheet del modello di Eprom specifico) ai suoi terminali specifici, il che permette di scrivere i dati desiderati nelle celle di memoria. Una volta programmata, la EPROM mantiene i dati finché non viene esposta alla luce ultravioletta (UV), che permette di cancellare i dati e riprogrammare la memoria.
Il cuore di una EPROM è costituito da un array di celle di memoria, ciascuna delle quali è formata da un transistor MOSFET con un gate flottante. Durante la programmazione, una tensione elevata viene applicata al gate di controllo del transistor, inducendo elettroni ad attraversare l’ossido di gate e a depositarsi sul gate flottante. Questo processo, chiamato “hot electron injection,” modifica lo stato di carica del gate flottante, rappresentando uno stato logico (0 o 1). Una volta programmata, la carica sul gate flottante è isolata e può rimanere lì per molti anni, garantendo la conservazione dei dati.
Funzionamento di una memoria EPROM
Per cancellare una EPROM, si utilizza la luce ultravioletta, che fornisce l’energia necessaria per rimuovere gli elettroni dal gate flottante attraverso un processo chiamato “photoelectric effect.” La EPROM è dotata di una finestra trasparente al quarzo sopra il chip di silicio, attraverso la quale la luce UV può passare per raggiungere le celle di memoria. L’esposizione alla luce UV per un tempo sufficiente (solitamente circa 20-30 minuti) rimuove la carica dal gate flottante, riportando tutte le celle allo stato originale e cancellando quindi tutti i dati memorizzati. Una volta cancellata, la EPROM può essere riprogrammata con nuovi dati.
Immagine sotto: esempio di programmatore EPROM (https://www.pcbway.com/project/shareproject/C64_EPROM_PROGRAMMER__DELA_EPROMMER_II___REDRAWN_.html)
Le EPROM sono state ampiamente utilizzate in molte applicazioni elettroniche, soprattutto prima dell’avvento delle memorie flash, grazie alla loro capacità di conservare i dati senza alimentazione e alla possibilità di essere riprogrammate. Tuttavia, il processo di cancellazione mediante luce UV e la necessità di un programmatore specifico rendono le EPROM meno pratiche rispetto alle memorie flash moderne, che possono essere cancellate e riprogrammate elettricamente senza necessità di rimuovere il chip dal circuito. Nonostante questo, le EPROM rimangono un’importante tecnologia di memoria storica e sono ancora utilizzate in alcune applicazioni specifiche dove la loro robustezza e affidabilità a lungo termine sono particolarmente apprezzate.
Alcune applicazioni delle EPROM
- videogiochi professionali
- centraline motori ECU ed EDC
- espander audio Midi
- sequencer Midi
- sintetizzatori audio
- home computer
- automazione
- macchine CNC
- apparecchiature medicali
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