werking+flashgeheugen

=__**Werking flashgeheugen**__=

Er zijn twee types flashgeheugen: NOR- en NAND -flash, gebaseerd op de schakelingen die worden gebruikt om een data-item op te slaan. Het flashgeheugen werkt volgens het principe van een digitale code, bestaande uit nullen en énen. Het systeem bestaat uit vele geheugencellen, waarin bij het programmeren, elektronen worden aangebracht. In een geheugencel zit o.a. een transistor. Een transistor laat pas stroom door bij een bepaalde spanning. Deze spanning wordt de drempelspanning genoemd. De drempelspanning wordt steeds gemeten en vertaald naar nullen en énen. Zo ontstaat de binaire code en deze blijft heel lang opgeslagen, zonder dat daar energie voor nodig is. De opgeslagen digitale code wordt met behulp van een processor weer omgezet in informatie, zoals de instellingen van je gsm, of muziek op je MP3-speler. Zo'n geheugencel kan natuurlijk niet oneindig veel informatie opslaan. Daarom moet het flashgeheugen gemakkelijk gewist kunnen worden. Het flashgeheugen kan ontzettend snel, in één seconde, gewist worden om er vervolgens iets anders in te schrijven. Dit gebeurt dus in een flash. Vandaar de naam.  Een flashgeheugen is een niet-vluchtige vorm van extern-geheugen op basis van de EEPROM-techniek.( **E**lectrically **E**rasable **P**rogrammable **R**ead **O**nly **M**emory); Deze techniek maakt het mogelijk om d.m.v. één programmeeractie op verschillende plekken in het geheugen te schrijven of te wissen.  Bovendien is flashgeheugen een vorm van solid state opslag; het geheugen vereist geen mechanische onderdelen, maar fungeert volledig elektronisch. Dit maakt dit type geheugen erg geschikt voor toepassingen in audio- en videoapparatuur. Een bitcel fungeert als opslagplaats voor een logische 'één' of logische 'nul' .(Met logische enen en nullen maakt men binaire getallen, het dataformaat voor digitale opslag van data).

Waar wordt het flashgeheugen gebruikt? - MP3-speler - Gsm - PDA - USB-stick - BIOS-geheugen van een PC - Digitale camera's - ...

Door de robuuste uitvoering is flashgeheugen bestand tegen - stoten en vallen - ontploffingen en ander onheil.

Dat flashgeheugens tegenwoordig overal worden toegepast, is te danken aan verschillende dingen: - Het systeem is zeer compact - Het kan zeer veel informatie in zeer korte tijd opslaan - Het kan het ook weer ontzettend snel wissen - Het heeft geen eigen stroomvoorziening nodig - Het bevat geen bewegende delen

Werking
De opbouw van een flashgeheugen is gelijk aan vele andere typen geheugen, zoals RAM of EEPROM. Een matrix van rijen en kolommen vormt het geraamte van een dergelijk systeem. Op het kruispunt van elke rij en kolom zijn bitcellen geplaatst. In een bitcel kan men een logsiche '1' of logische '0' opslaan, een zogenaamd **bit** (binary digit). Bits zijn de basis van binaire getallen; 4 bits achter elkaar vormen een 'nibble', 8 bits een 'byte'. Wanneer men 8 kolommen en 1 rij selecteert, heeft men de toegang tot een byte; het byte kan geschreven of gelezen worden. Een transistor is een elektronische schakelaar; in geheugens worden ze gebruikt om bitcellen te selecteren. Wanneer een bitcel geselecteerd is, kan men de betreffende cel schrijven met een '0' of een '1', of uitlezen. Het typsiche van een flash bitcel is dat er één transistor wordt gebruikt om digitale data (een '0 of een '1) op te slaan. In de figuur hierboven is een dwarsdoorsnede afgebeeld van een flash bitcel. Een transistor is in feite een kanaal -gemaakt van siicium (silicon)- dat open of dicht kan worden gezet. Aan de uiteinden van zo'n kanaal zijn twee aansluitingen aangebracht, de drain en de source. Dit is afgebeeld door het onderste lichtblauwe vlak. De derde aansluiting noemt men de gate; deze wordt gebruikt om het kanaal open of dicht te zetten. Een gate is gemaakt van polysilicium, een ander soort halfgeleidend materiaal. Een flash bitcel bevat twee gates. Eentje om te schakelen (control gate), en een tweede die dient om lading op te slaan (floating gate). De control gate is afgebeeld door het roze vlak, de floating gate door het paarse vlak. Een flash bitcel kan worden geprogrammeerd door lading via de control gate naar de floating gate te laten lopen. Dit proces noemt men **tunneling**. Als de lading eenmaal is aangebracht op de floating gate, dan zal het daar blijven omdat het niet kan weglekken naar een ander punt. Er is wel sprake van lekkage maar dat is een marginaal effect (leakage). Wanneer men lading (elektronen) aanbrengt op de floating gate, is er sprake van een logsiche '0'. Men kan de lading via de source afvoeren naar aarde; de floating gate is dan niet geladen. Deze toestand duidt men aan als een logsiche '1'. Een van de grote nadelen van flashgeheugen is dat de schrijftoegang zeer traag is. Alvorens een dataonderdeel gewijzigd kan worden, moet een volledige sector gewist worden (alle bits worden op '1' gezet), waarna de nodige bits op '0' gezet worden. Een typische grootte van een flashchip-sector is 64 kB: om een byte te wijzigen (bijv. een karakter), moeten er meer dan 64.000 bytes worden gewist en herschreven.

[] []  http://members.lycos.nl/externcomputermemory/studies0.html http://www.intermactivity.be/forum/showthread.php?t=85616