高速OTP存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)技術(shù)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的發(fā)展,信息安全在信息傳輸中的作用越來(lái)越重要。作為信息存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)交換的主要媒介,存儲(chǔ)器在芯片系統(tǒng)中所占的比重越來(lái)越大,對(duì)其性能提出了更高的要求。OTP存儲(chǔ)器只允許一次編程,是一種非易失性存儲(chǔ)器,其特點(diǎn)是可靠性高、安全性高、抗干擾能力強(qiáng),在密鑰保存、RFID以及空間軍事等保密性要求高,環(huán)境復(fù)雜的場(chǎng)合中應(yīng)用廣泛。
　　論文的目的是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一款容量為64Kbit的高速OTP存儲(chǔ)器。設(shè)計(jì)工作主要包括存儲(chǔ)單元設(shè)計(jì)、外圍

2、讀寫(xiě)電路設(shè)計(jì)及仿真、版圖設(shè)計(jì)以及流片后測(cè)試驗(yàn)證。論文首先介紹了OTP存儲(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的擊穿原理,并分析了存儲(chǔ)單元的工作機(jī)制。然后詳細(xì)闡述了OTP存儲(chǔ)器外圍讀寫(xiě)電路設(shè)計(jì)和仿真。其中多維與多級(jí)譯碼電路結(jié)構(gòu)不僅滿足存儲(chǔ)陣列任意排列的要求,同時(shí)也減小了譯碼信號(hào)之間的延遲時(shí)間;編程電路采用兩級(jí)電荷泵結(jié)構(gòu),用以控制芯片內(nèi)部單元位線上高壓的產(chǎn)生,保證每一位單元編程的時(shí)候不會(huì)影響相鄰位,從而避免誤編程操作。本文設(shè)計(jì)的讀出電路中靈敏放大器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并加入兩級(jí)

3、鎖存器,保證讀出的數(shù)據(jù)真實(shí)穩(wěn)定可靠。另外,讀取速度決定了OTP存儲(chǔ)器工作速度的快慢,通過(guò)修改讀取通路上關(guān)鍵器件的參數(shù)來(lái)調(diào)整讀取時(shí)間的長(zhǎng)短,滿足設(shè)計(jì)高速OTP存儲(chǔ)器的要求。在版圖設(shè)計(jì)過(guò)程中,文中著重強(qiáng)調(diào)了一些特殊問(wèn)題的解決方案,并從版圖中提取寄生參數(shù)用FineSim工具進(jìn)行后仿真。如果后仿真結(jié)果顯示芯片工作有問(wèn)題,則需查找原因并定位問(wèn)題,修改電路與版圖,然后再進(jìn)行后仿真,仿真結(jié)果達(dá)到指標(biāo)才能流片。
　　流片回來(lái)后,對(duì)芯片進(jìn)行功能和參