高速OTP存储器设计技术研究

发布时间：2017-06-27 16:12

  本文关键词：高速OTP存储器设计技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机和通信技术的发展,信息安全在信息传输中的作用越来越重要。作为信息存储和数据交换的主要媒介,存储器在芯片系统中所占的比重越来越大,对其性能提出了更高的要求。OTP存储器只允许一次编程,是一种非易失性存储器,其特点是可靠性高、安全性高、抗干扰能力强,在密钥保存、RFID以及空间军事等保密性要求高,环境复杂的场合中应用广泛。论文的目的是设计并实现一款容量为64Kbit的高速OTP存储器。设计工作主要包括存储单元设计、外围读写电路设计及仿真、版图设计以及流片后测试验证。论文首先介绍了OTP存储单元结构的击穿原理,并分析了存储单元的工作机制。然后详细阐述了OTP存储器外围读写电路设计和仿真。其中多维与多级译码电路结构不仅满足存储阵列任意排列的要求,同时也减小了译码信号之间的延迟时间;编程电路采用两级电荷泵结构,用以控制芯片内部单元位线上高压的产生,保证每一位单元编程的时候不会影响相邻位,从而避免误编程操作。本文设计的读出电路中灵敏放大器结构简单,并加入两级锁存器,保证读出的数据真实稳定可靠。另外,读取速度决定了OTP存储器工作速度的快慢,通过修改读取通路上关键器件的参数来调整读取时间的长短,满足设计高速OTP存储器的要求。在版图设计过程中,文中着重强调了一些特殊问题的解决方案,并从版图中提取寄生参数用FineSim工具进行后仿真。如果后仿真结果显示芯片工作有问题,则需查找原因并定位问题,修改电路与版图,然后再进行后仿真,仿真结果达到指标才能流片。流片回来后,对芯片进行功能和参数测试,测试结果显示芯片读写工作正常,常温下最快读取时间为44ns,频率为22.7MHz,达到了芯片的设计指标。
【关键词】：OTP存储器 灵敏放大器 读取时间 测试
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TP333
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-15
• 1.1 研究的背景和意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 论文结构与主要工作14-15
• 第二章 OTP存储单元15-22
• 2.1 存储单元结构15-18
• 2.2 击穿原理18-19
• 2.3 存储单元设计19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第三章 OTP存储器电路设计及仿真22-53
• 3.1 总体电路设计22-23
• 3.2 存储阵列23-25
• 3.3 地址译码25-27
• 3.4 双向数据端27-28
• 3.5 编程电路设计28-36
• 3.5.1 编程电压接.电路29-31
• 3.5.2 时钟产生电路31-32
• 3.5.3 电荷泵32-36
• 3.6 读出电路设计36-52
• 3.6.1 地址检测电路37-39
• 3.6.2 控制电路设计39-45
• 3.6.2.1 脉冲宽度调整电路39-44
• 3.6.2.2 控制信号产生电路44-45
• 3.6.3 灵敏放大器电路设计45-51
• 3.6.3.1 灵敏放大器电路45-48
• 3.6.3.2 锁存电路48-49
• 3.6.3.3 位线负载49-51
• 3.6.4 读取速度51-52
• 3.7 本章小结52-53
• 第四章 版图设计及后仿真53-63
• 4.1 版图设计53-56
• 4.1.1 布局布线53-55
• 4.1.2 特殊处理55-56
• 4.2 版图验证56-57
• 4.3 后仿真57-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 芯片测试63-70
• 5.1 测试平台63-65
• 5.2 功能测试65-66
• 5.3 参数测试66-69
• 5.4 本章小结69-70
• 第六章 结论70-71
• 致谢71-72
• 参考文献72-74
• 攻读硕士学位期间取得的成果74-75

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 McCoy,王正华;嵌入存储器时需谨慎行事[J];电子产品世界;2000年09期

2 连翔;外存储器容量的问题与猜想[J];金陵职业大学学报;2001年01期

3 庾晋,周洁,白木;快闪存储器大有可为[J];信息记录材料;2002年01期

4 ;闪存存储器[J];新电脑;2002年09期

5 绍莹 ,赵敏;新型存储器发展面面观[J];电子产品世界;2003年17期

6 David Suchmann;0.09μm工艺缩小快闪存储器尺寸[J];今日电子;2003年02期

7 刘炎华;景为平;;存储器故障诊断算法的研究与实现[J];电子与封装;2006年12期

8 ;存储器[J];电子元器件应用;2006年01期

9 刘珊珊;康锡娥;马菲;;浅谈存储器测试[J];微处理机;2008年01期

10 Sean Eilert;;相变存储器:能实现全新存储器使用模型的新型存储器[J];电子设计技术;2010年01期

中国重要会议论文全文数据库 前4条

1 曹兴冈;周龙;赵婧华;;存储器故障模式分析与故障测试研究[A];2011航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2010年

2 谈恩民;王彦婷;;通用SoC芯片中存储器的一种整体测试方法[A];2007'仪表，自动化及先进集成技术大会论文集（二）[C];2007年

3 刘昶;涂凍生;;用遗传算法解生产线存储器配置问题[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年

4 薛豪杰;杜啸晓;;基于Flash存储器的多通道大容量数据采集系统[A];2004年全国水声学学术会议论文集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 吴康迪;日利用蛋白质制造出高性能存储器[N];科技日报;2008年

2 ;飞思卡尔16位汽车微控制器双倍提高存储器容量[N];科技日报;2006年

3 吴宗翰;DRAM市场看好 产能调配成关键[N];电子资讯时报;2007年

4 吴宗翰 DigiTimes;今年PC配置存储器容量可望猛增46%[N];电子资讯时报;2007年

5 记者 赵艳秋;NOR标准化能否延续手机存储器老大地位[N];中国电子报;2005年

6 郭长佑;SRAM将走入历史？[N];电子资讯时报;2007年

7 湖北省枝江市第三高级中学 杨华;让抽象概念生活化[N];中国电脑教育报;2007年

8 虎永存;模拟彩电的数码倍频扫描电路原理[N];电子报;2000年

9 何小明;系统集成芯片三维封装风起云涌[N];中国电子报;2000年

10 赛迪顾问半导体咨询事业部;中国半导体存储器市场增速趋缓[N];中国电子报;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 倪世明;铜、锌氧化物基阻变存储器制备及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 郭巍巍;一种嵌入式Flash存储器的内建自测试电路的设计[D];复旦大学;2014年

3 伊同超;适用于纳米级可编程逻辑器件的BRAM设计与研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

4 周庆;高速OTP存储器设计技术研究[D];电子科技大学;2014年

5 林宇航;一种带有并行修复端口的冗余可修复存储器编译器设计[D];复旦大学;2009年

6 王曼雨;存储器测试算法与实现[D];西安电子科技大学;2009年

7 张必超;存储器测试技术及其在质量检验中的应用研究[D];四川大学;2005年

8 王凤虎;纳米晶存储器灵敏放大器电路的设计与实现[D];华中科技大学;2010年

9 李东升;高速低功耗先入先出存储器电路设计与版图实现[D];电子科技大学;2008年

10 雷静;存储器测试方法的研究与测试程序的实现[D];电子科技大学;2009年

  本文关键词：高速OTP存储器设计技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：490412