6.1.3 Устройства, программируемые фотошаблоном

Фотошаблоны используются для создания транзисторов и соединяющих их на кремниевом кристалле металлических проводников, которые называются слоями металлизации, а сам процесс программирования ещё называют масочным программированием. Рассмотрим, например, транзисторную ячейку постоянного запоминающего устройства (ПЗУ), которая может хранить один бит данных ( рис. 6.5).

Рис.6.5. Транзисторная ячейка ПЗУ, программируемая фотошаблоном

Стандартное устройство ПЗУ состоит из некоторого количества строк

( адреса) и столбцов ( данные), которые вместе образуют массив данных. К каждому столбцу подключен один нагрузочный резистор, который позволяет поддерживать на выводе столбца уровень логической единицы, а в каждом пересечении строки и столбца присутствует транзистор и, при необходимости, перемычка. Наличие/отсутствие перемычки задаётся фотошаблоном. Программирование ПЗУ с помощью индивидуально изготовленного шаблона состоит в том, что с его помощью определяются ячейки с перемычками и ячейки без перемычек.

При подаче активного сигнала на проводник строки все, подключённые к ней транзисторы, переводятся в открытое состояние. В случае, когда ячейка содержит запрограммированное по фотошаблону соединение, открытый транзистор этой ячейки будет соединять проводник столбца с уровнем логического 0. И наоборот, если в ячейке нет запрограммированного соединения, транзистор не будет вносить какого-либо действия и через нагрузочный резистор, подсоединённый к столбцу, на выход микросхемы будет поступать уровень логической 1.

Масочное программирование используется для программирования ПЗУ и реализации простых логических функций в виде таблиц истинности.

Недостатком устройств, программируемых фотошаблоном, является высокая удельная стоимость производства при малом тираже и неудобство использования при необходимости часто менять конфигурацию компонентов.