專利名稱：測試eeprom的電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集成電路卡領域，尤其涉及一種測試EEPROM的電路。
背景技術：
存儲器是集成電路(IC)卡的主要部件之一，對存儲器的基本要求是高精度、大容量、低功耗。存儲器按功能可以分為只讀存儲器(ROM)和隨機存儲器(RAM)。只讀存儲器可分為兩大類，一是掩膜編程ROM，另一類是可編程ROM。可編程ROM可分為PROM，EPROM，EEPROM。PROM(可編程ROM)用戶可根據(jù)需要把熔絲燒斷來完成編程工作(即把信息寫入到存儲器中)，一旦編程完畢，就無法再更改，故用戶只可編程一次；EPROM為紫外可擦除電可編程ROM；此類ROM存儲單元中存儲信息的管子采用浮柵結構，利用浮柵上有無電荷來存儲信息，當需要重新編程時，可先用紫外線把原存的信息一次全部擦除，再根據(jù)需要編入新的內(nèi)容，可反復編程，EPROM不可逐字擦除所存內(nèi)容，擦除需要紫外光，且擦除時間長，使用不便；EEPROM為電可擦除電可編程ROM。在這3種類型中，EEPROM采用了浮柵隧道氧化物結構，它利用隧道效應來實現(xiàn)信息的存儲和擦除。它可以在無須附加電壓的條件下實現(xiàn)逐字的擦和寫。具有擦寫方便、迅速的特點，因此得到了廣泛的應用。EEPROM是采用電子隧道效應的方法來實現(xiàn)編程和擦除的，在適當?shù)母邏褐С窒?16～18伏)，只須幾個毫秒就能實現(xiàn)EEPROM內(nèi)部數(shù)據(jù)的修改。
EEPROM在擦寫到一定次數(shù)下(一般都遠大于十萬次)會失效，在不同的工藝、不同的設計下它們的擦寫壽命會有所不同，由于在其壽命范圍內(nèi)擦寫次數(shù)很大、擦寫周期長，正常的使用擦寫需要花費很多時間才有可能達到擦寫次數(shù)極限。
IC卡主存儲器一般都用EEPROM或者閃速存儲器(FLASH)，用來在沒有供電的情況下保存數(shù)據(jù)，所以這些存儲器對于IC卡來說極其重要。
如何測試并檢測EEPROM真正的擦寫壽命同樣對我們來說也是非常重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型需要解決的技術問題是提供了一種測試EEPROM的電路，旨在解決目前沒有測試并檢測EEPROM真正的擦寫壽命的缺陷。
為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現(xiàn)的本實用新型包括EEPROM，微控制器，顯示驅(qū)動器，數(shù)碼顯示器；所述的微控制器與EEPROM雙向連接，顯示驅(qū)動器在微控制器控制下驅(qū)動所述的數(shù)碼顯示器，數(shù)碼顯示器將老化結果顯示或者錯誤代碼輸出。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是通過測試并檢測EEPROM真正的擦寫壽命，保證了IC卡的安全使用。


圖1是EEPROM結構剖面圖；圖2是本實用新型的電路方框圖；圖3是某一時刻EEPROM的擦寫時序圖；圖4是本實用新型的方法流程圖；其中EEPROM1微控制器2顯示驅(qū)動器3數(shù)碼顯示器4PC機5控制柵11浮柵12隧道區(qū)氧化層13氧化層14存儲管柵氧化層15代碼存儲器21計數(shù)器22輸入/輸出口23串口24外部數(shù)據(jù)存儲器2具體實施方式
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細描述由圖1可見EEPROM的存儲管單元包括兩層重疊的多晶硅柵，下面一層為浮柵12，周圍被存儲管柵氧化層15包圍與外界隔絕，一般讀狀態(tài)下漏電流很小，便于保存電荷。上面一層多晶硅為控制柵11，浮柵多晶硅同時覆蓋場氧化層14，并在擴散區(qū)的延伸部分與漏區(qū)交迭，在這個區(qū)域中，浮柵與漏區(qū)間存在一個10ns左右的超薄氧化層，稱為隧道區(qū)氧化層13。當控制柵11相對于漏極加+16V電壓時，由于電容耦合，浮柵12上形成一個正電位，使隧道區(qū)氧化層13中的電場可達107V/cm以上，這樣便會發(fā)生隧道效應，電子通過隧道區(qū)氧化層13對浮柵12充電。這種隧道效應是可逆的，若控制柵11接地，漏級加16V電壓，則電子從浮柵穿過隧道區(qū)氧化層13跑到漏級，使浮柵12放電。
存儲管把隧道區(qū)氧化層13放在漏區(qū)，可以提供單字節(jié)擦除功能，這就要求在重摻雜的漏區(qū)上生長高質(zhì)量的超薄氧化層。因為隧道電流對氧化物兩端的電壓有很強的依賴關系，外加電壓每增加0.8V，電流將增加一個數(shù)量級。這樣就要求在擦寫期間使隧道區(qū)氧化層13兩端的電壓差必須超過14V。此外還要確保存儲管的工作特性和長期可靠性，防止隧道區(qū)氧化層13被擊穿，要求限制隧道區(qū)氧化層13上的峰值電場。為此要求VPP具有600us的緩變上升沿。這種結構的半導體存儲結構存儲時間比較長，一般都在毫秒級。
由圖2可見本實用新型的電路包括EEPROM1，微控制器2，顯示驅(qū)動器3，數(shù)碼顯示器4；所述的微控制器2與EEPROM1雙向連接，顯示驅(qū)動器3在微控制器2控制下驅(qū)動所述的數(shù)碼顯示器4，數(shù)碼顯示器4將老化結果顯示或者錯誤代碼輸出；所述的微控制器2包括存儲著測試EEPROM1程序代碼的代碼存儲器21和計數(shù)器22；所述的微控制器2還可以與采用EEPROM結構的外部數(shù)據(jù)存儲器25連接，以在斷電或者發(fā)生異常的情況下保留以前所測試的狀態(tài)；所述的微控制器2還可以通過其串口24與PC機5相連；由圖3可見ADDRESS地址CLK時鐘引腳PGM編程控制引腳I/O輸入輸出引腳ThclkCLK在PGM低電平時的保持時間Twc寫過程時間Tspr編程建立時間ThprPGM引腳電平保持時間Toh數(shù)據(jù)保持時間Tds數(shù)據(jù)建立時間Tdh引腳電平保持時間CLK、PGM、IO分別對應IC卡的引腳，Txxx格式的數(shù)據(jù)都是規(guī)定延時參數(shù)設定，只有滿足這些時間要求的時序信號才能被IC卡接受并執(zhí)行，在IC卡電源引腳上電后，用特定的復位時序信號對IC卡進行復位，這個時候當前的地址就移向零地址，這個時候繼續(xù)在CLK上加入指定的時鐘頻率信號，當前地址就向后移動，地址移動過程中IO輸入輸出端口就陸續(xù)返回當前地址的數(shù)據(jù)信息，當?shù)刂菲频剿枰哪硞€地址時，用特定的時間電平順序來操作，就可以完成一次擦寫操作，這些操作時序的電平高低以及時間的延續(xù)長短都是通過微控制器中的程序操作輸入/輸出口上的引腳來產(chǎn)生。
由圖4可見本實用新型的測試方法包括如下步驟通過微控制器初始化31；所述的初始化包括對微控制器中計數(shù)器清零；顯示驅(qū)動器中顯示驅(qū)動部分的內(nèi)部狀態(tài)進行初始值設置以及數(shù)碼顯示器初始數(shù)值進行設置；通過微控制器將讀取指令數(shù)據(jù)模塊讀取預先存儲進去的指令數(shù)據(jù)32；通過微控制器將調(diào)用指令發(fā)送模塊經(jīng)輸入/輸出口發(fā)送給IC卡，由這些指令操作EEPROM 33；通過微控制器讀取結果34；通過微控制器將讀取結果和預存結果進行比較35；或通過微控制器調(diào)用顯示模塊控制顯示驅(qū)動器再通過數(shù)碼顯示器顯示錯誤代碼36；或通過微控制器判斷指令循環(huán)執(zhí)行情況37；或通過微控制器讀取下一條測試指令代碼38，返回到步驟33；或通過微控制器中的計數(shù)器加一39；通過微控制器調(diào)用顯示模塊控制顯示驅(qū)動器再通過數(shù)碼顯示器顯示測試次數(shù)40，返回到步驟32；下面對本實用新型的原理作如下描述顯示驅(qū)動器3，有特定集成電路組成，直接和微控制器2的引腳相連，通過微控制器2的指令的執(zhí)行所引起引腳上的電平變化來直接作用于此驅(qū)動電路，驅(qū)動電路再直接作用于數(shù)碼顯示器(LED)4，完成LED數(shù)碼管顯示；這里的顯示驅(qū)動的初始化、顯示控制全部由微控制器2來負責，用軟件程序做成顯示模塊，這個模塊可以在不同的參數(shù)下作用于驅(qū)動電路來控制顯示不同的內(nèi)容，當在一個測試周期結束或者出現(xiàn)錯誤的時候，通過直接調(diào)用這個模塊，再通過顯示驅(qū)動部分驅(qū)動后，來顯示顯示模塊所傳來的信息。這樣可以正常地、實時地顯示微控制器所傳送過來的所要顯示的數(shù)據(jù)。
代碼存儲器21，存在于微處理器2內(nèi)部，如果程序很復雜、代碼很長，微處理器的內(nèi)部空間不夠用，可以直接外接外部程序存儲器，它用來存儲測試IC卡的代碼，裝入不同的程序代碼就適應不同IC卡的測試，程序根據(jù)不同的命令通過對卡進行讀、寫以及別的運算操作等卡所返回的數(shù)據(jù)來判斷卡片的功能是否正常；數(shù)碼顯示器，使用普通的數(shù)碼管，由專用的LED驅(qū)動電路來驅(qū)動顯示數(shù)據(jù)，可以避免直接逐個對單個數(shù)碼顯示管進行加斷電控制。
微控制器2，它是測試器的中樞，它的特定的引腳和IC卡的觸點分別相連，是根據(jù)IC卡的指令規(guī)則，通過軟件指令來對數(shù)據(jù)引腳進行加電和斷電來形成操作信號，直接對IC卡進行各種操作控制，并且和預存入的結果比較來判斷是否芯片功能符合要求，并把結果傳送給數(shù)碼顯示的程序模塊來顯示運行結果，微控制器2可以直接和個人電腦5相連，由電腦直接對微控制器2發(fā)送預定好的指定格式操作數(shù)據(jù)，微控制器2分析解釋這些個人電腦5發(fā)送來的操作數(shù)據(jù)，并按照這些數(shù)據(jù)所要求的動作來運算或者來操作其周邊設備，微控制器2操作完成后返回操作的結果，這樣的測試電路可以方便的對IC卡進行各種操作，同時可以對不同型號的IC卡進行邏輯功能驗證和測試。
微控制器系統(tǒng)復位后程序指針指向零地址，從零地址開始向后執(zhí)行程序，首先完成的操作就是初始化，把各種需要預設的寄存器設定到預定的數(shù)值，包括測試電路計數(shù)器清零，接著是對顯示驅(qū)動電路進行初始化(主要使對顯示驅(qū)動部分的內(nèi)部狀態(tài)進行初始值設置，對顯示器初始數(shù)值進行設置)，初始化結束后順序執(zhí)行到指令讀取模塊，讀取完一條IC操作指令數(shù)據(jù)后，調(diào)用指令發(fā)送模塊進行指令發(fā)送，IC卡執(zhí)行完后返回執(zhí)行結果，微控制器讀取到這個結果后，和預存的結果進行比較，如果測試不符合要求，調(diào)用顯示模塊進行錯誤結果顯示，程序跳轉(zhuǎn)到最后并停止測試，等待人工干預(這個時候通過按系統(tǒng)復位鍵可以從頭開始執(zhí)行測試操作)；否則，判斷一個套指令執(zhí)行周期是否結束，沒有結束就繼續(xù)讀取下一條指令，如果一個循環(huán)周期結束，這個時候測試次數(shù)計數(shù)器加一，并重新從頭讀取指令，繼續(xù)測試，整個測試過程周而復始，至到芯片出現(xiàn)錯誤，或者達到自己所要求的測試結果。
按照特定要求寫好程序后，通過個人電腦的串口和仿真器通訊來控制仿真器進行測試，這個時候仿真器完全可以代替微控制器進行各種操作；單獨用微控制器測試的時候是脫離電腦控制的，通過電腦修改、調(diào)試程序達到指定的要求后，可以把所寫的程序編譯成二進制代碼，并將這些代碼通過電腦和燒錄器直接燒錄到程序存儲器，這樣固化程序到測試器后，只要加電、復位就可以直接按照程序的要求進行所需要的操作。
測試電路不僅提供標準的IC卡插座還提供了雙列直插封裝的芯片測試，可以對不同封裝的芯片進行測試。
權利要求1.一種測試EEPROM的電路，包括EEPROM(1)，其特征在于還包括微控制器(2)，顯示驅(qū)動器(3)，數(shù)碼顯示器(4)；所述的微控制器(2)與EEPROM(1)雙向連接，顯示驅(qū)動器(3)在微控制器(2)控制下驅(qū)動所述的數(shù)碼顯示器(4)，數(shù)碼顯示器(4)將老化結果顯示或者錯誤代碼輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種測試EEPROM的電路，其特征在于所述的微控制器(2)包括存儲著測試EEPROM1程序代碼的代碼存儲器(21)和計數(shù)器(22)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種測試EEPROM的電路，其特征在于所述的微控制器(2)還可以與采用EEPROM結構的外部數(shù)據(jù)存儲器(25)連接，以在斷電或者發(fā)生異常的情況下保留以前所測試的狀態(tài)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種測試EEPROM的電路，其特征在于所述的微控制器(2)還可以通過其串口(24)與PC機(5)相連。
專利摘要本實用新型涉及一種測試EEPROM的電路，本實用新型包括EEPROM(1)，微控制器(2)，顯示驅(qū)動器(3)，數(shù)碼顯示器(4)；所述的微控制器(2)與EEPROM(1)雙向連接，顯示驅(qū)動器(3)在微控制器(2)控制下驅(qū)動所述的數(shù)碼顯示器(4)，數(shù)碼顯示器(4)將老化結果顯示或者錯誤代碼輸出；本實用新型的有益效果是通過測試并檢測EEPROM真正的擦寫壽命，保證了IC卡的安全使用。
文檔編號G01R31/28GK2626013SQ03231630
公開日2004年7月14日 申請日期2003年5月30日 優(yōu)先權日2003年5月30日
發(fā)明者王立輝, 陳桂嶺, 印義言 申請人:上海華園微電子技術有限公司