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0.18um低功耗串行EEPROM IP设计

论文摘要

本文先简单介绍了一下非挥发性存储器。然后描述了EEPROM存储单元的结构,工作原理及其可靠性。基于HHNEC 0.18um EEPROM工艺设计并实现了一个适用于无源射频电子标签的256字节的超低功耗嵌入式EEPROM IP核。结合这个IP的设计介绍了低功耗领域的串行EEPROM IP的设计与优化。详细分析了各种功耗产生的来源,通过优化内部高压产生电路及合理设计高压嵌位电路,有效的优化了存储器擦写功耗。通过控制读取的时序和合理设计灵敏放大器的结构,实现存储器读取速度与功耗的最优化。最后给出了芯片在擦写、读操作情况下功耗的测试结果以及读取速度的测试结果,在电源电压为1.8V的典型条件下,EEPROM的擦写平均电流约为174uA,在读取速率为5MHz时,EEPROM的读平均电流约为31uA。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 第一节 研究背景和意义
  • 第二节 本文的内容安排
  • 第二章 电可擦除可编程只读存储器存储单元简介
  • 第一节 EEPROM存储单元的结构
  • 第二节 EEPROM存储单元的工作原理
  • 1. Fowler—Nordheim隧穿效应
  • 2. EEPROM存储单元的工作原理
  • 第三节 EEPROM存储单元的可靠性
  • 1. 耐久性
  • 2. 数据保持性
  • 第四节 小结
  • 第三章 嵌入式EEPROM的结构和组成电路
  • 第一节 嵌入式 EEPROM的结构设计
  • 第二节 嵌入式 EEPROM的各功能模块简介
  • 1. 存储阵列电路
  • 2. 逻辑控制电路
  • 3. 高压产生电路
  • 4. 读取控制电路
  • 5. 灵敏放大器电路
  • 6. 地址解码电路
  • 7. 电压转换电路
  • 8. 位线控制电路
  • 9. 数据输出电路
  • 第三节 小结
  • 第四章 嵌入式EEPROM电路超低功耗设计
  • 第一节 写功耗的优化
  • 1. 高压产生电路整体结构设计
  • 2. 电荷泵的设计
  • 3. 钳位电路的设计
  • 4. 钳位电路参考电流源的设计
  • 5. 高压产生电路整体仿真
  • 第二节 读功耗的优化
  • 1. 灵敏放大器的设计
  • 2. 读取控制电路的设计
  • 3. 读取操作过程及仿真结果
  • 第三节 小结
  • 第五章 256字节低功耗串行EEPROM IP的测试结果与分析
  • 第一节 256字节低功耗串行 EEPROM IP设计指标
  • 第二节 测试结果及分析
  • 1. 写功耗的测试结果及分析
  • 2. 读功耗与速度的测试结果及分析
  • 3. 待机功耗的测试结果及分析
  • 第三节 小结
  • 第六章 设计总结
  • 参考文献

    • 相关论文文献

    本文来源: https://www.lw50.cn/article/0612ad318602714825880e4c.html