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反熔丝OTP存储器是一种一次性可编程只读存储器(PROM),以反熔丝结构作为基本的存储单元,利用反熔丝介质层击穿后电阻发生变化的原理来进行数据的保存。PROM的这种数据保存方式,与FLASH等基于电荷变化保存数据的存储器相比,具有稳定、高可靠性等优点,可应用于航空、航天等强辐射环境。本文首先介绍了基于上华(CSMC)0.5μm工艺的256KBit反熔丝OTP存储器编程电路的设计及仿真,包括编程电路总体设计,以及编程控制模块、振荡电路模块、电荷泵模块等子模块的设计及仿真。然后介绍了PROM版图的设计及后仿真,包括编程电路测试图形的设计、LVS、DRC验证、寄生参数提取及后仿真等。通过对仿真结果的分析,验证了编程电路的正确性和可靠性。对PROM写入数据“1”时,需要较高的编程电压击穿反熔丝,因此需要设计专门的烧录系统,为PROM提供数据烧录、数据校验服务。在使用PROM时,首先将需要保存到PROM的数据通过烧录系统烧录到PROM中,然后校验写入PROM的数据是否与要保存的数据一致,如果数据一致,则表明烧录成功,否则烧录失败。烧录系统分为上位机软件和下位机硬件两部分。本文首先介绍了烧录系统的总体方案设计,包括硬件方案设计和软件方案设计;然后介绍了烧录系统硬件设计和程序设计。硬件设计包括控制电路及其外围电路设计、电源电路设计、转接电路设计等,其中控制电路以STM32微控制器为核心,是下位机的控制中心,外围电路包括编程电压产生电路、通信接口电路、电阻检测电路等。其中电源电路负责为下位机的其它电路以及PROM提供工作电压,转接电路提供了下位机与PROM的接口。烧录系统程序设计分为两部分,首先是基于嵌入式C的下位机程序设计,下位机程序包括主程序、硬件驱动程序,主程序负责从上位机接收数据和指令,并对指令进行解析,根据指令的内容驱动外围电路工作,进行数据烧录、校验等操作。最后是基于C#的上位机Windows应用程序设计,上位机软件通过串口与下位机进行通信,可以将需要烧录的数据以及各种指令发送至下位机,指示下位机进行数据烧录、校验工作。最终设计完成的烧录系统,能够对PROM进行烧录、校验、读取操作。