Na EPROM-y można było natrafić na płytach głównych PC (BIOS), kartach sieciowych (program botujący), oraz urządzeniach automatyki i sterowania (przechowywały program wykonywany przez mikrokontroler).
Większość hobbystów miała dostęp lub posiadała programator EPROM (np. Willem), natomiast bardzo rzadko ktoś posiadał kasownik EPROM. Kasowniki wyposażone były w źródła światła UV-C, szczelnie zamknięte w kasecie na układy pamięci EPROM (UVC jest szkodliwe dla człowieka - szczególnie skóra i oczy), lepsze modele posiadały prosty układ czasowy wyłączający naświetlanie EPROM.
Jak hobbyści radzili sobie z kasowaniem EPROM?
Zwykle wykorzystywali posiadane źródło UVC np. w postaci jarznika z lampy rtęciowej, świetlówki bakteriobójczej UV-C lub tzw. kwarcówki. Przy odrobinie wprawy i zachowaniu ostrożności, takim "darmowym" sposobem udawało się kasować zawartość EPROM. Czytając tematy Kasowanie pamięci EPROM z oczkiem UV i Kasowarka pamięci EPROM domowej roboty można trafić na zaskakujące propozycje wykorzystania pieprzniczki i migomatu, lampy błyskowej oraz słońca.
Czy promieniowanie słoneczne skasuje EPROM?
W ostatnie upały postanowiłem sprawdzić w praktyce ile zajmie kasowanie EPROM światłem słonecznym. W specyfikacji pamięci 27C256 Microchip znalazłem informację, że należy doprowadzić dawkę 15Ws/cm² i zastosować źródło światła o długości fali 2537 angstremów (253,7nm UV-C), przy natężeniu 12000µW naświetlanie powinno trwać 20minut. Według specyfikacji zdolność do przechowywania danych wynosi >200 lat jednak zdarzało mi się trafiać na urządzenia automatyki, w których zawartość EPROM uległa degradacji po ~20 latach.
Promieniowanie UVC jest dość dobrze tłumione przez atmosferę i ciężko określić jaki czas naświetlania będzie potrzebny. Według Wikipedii Słońce potrafi skasować EPROM w tydzień natomiast świetlówka (taka zwykła świecąca światłem widzialnym) w trzy lata. Nie bez powodu na EPROM-ach umieszczone były papierowe lub aluminiowe naklejki z nadrukiem, które poza funkcją informacyjną blokowały dostęp światła UV degradującego zawartość pamięci.
Do eksperymentu zostały pozyskane pamięci EPROM niewiadomego pochodzenia, patrząc na zawartość jednej z kostek widać, że pochodziła z urządzenia mającego jakieś ustawienia językowe.
Pamieć 27C256 została umieszczona na dachu budynku na dwa tygodnie. Pamięć posiada pojemność 32KB czyli dokładnie 32768 bajtów co daje 262144 bitów, √ 262144 = 512 czyli możemy zwizualizować zawartość pamięci jako obrazek 512x512 pikseli. Bity 0 oznaczmy jako piksel niebieski bity 1 jako piksel czerwony natomiast bity skasowane słońcem (0->1) jako piksele żółte. Poniżej "wygląd" pamięci przed wystawieniem na promieniowanie słoneczne, oraz po dwóch tygodniach naświetlania.
Widać że większość pamięci została skasowana, czyli sposób działa jednak jest dość nieprzewidywalny i zależny od aktualnej pogody. Miałem jeszcze kilka EPROM-ów, ciekawe jak kasowanie pamięci przebiega w czasie. EPROM został umieszczony na wschodniej ścianie budynku, natomiast zawartość była cyklicznie odczytywana z wykorzystaniem Arduino Mini i zapisywana na karcie SD. Prosty kod i dwa liczniki '4040 pozwoliły na adresowanie wszystkich komórek pamięci 27C256 i zapisywanie zawartości w 512 bajtowych blokach do kolejnych plików na karcie micro SD. Układ zasilany był napięciem 5V dlatego dla karty SD został zastosowany konwerter poziomów i stabilizator 3.3V.
Kod dla Arduino cyklicznie odczytujący dane z EPROM:
Code: c
Log in, to see the code
Kolejne zrzuty zawartości EPROM zostały zmienione prostym skryptem w Python na pliki PNG o rozdzielczości 512x512 pikseli obrazujące proces kasowania pamięci przez promieniowanie słoneczne. Skrypt został uruchomiony w środowisku Python 3.5 wykorzystując bibliotekę do tworzenia plików PNG PILLOW 3.3.0.
Kod w Python do zamiany danych z EPROM na pliki PNG 512x512 pikseli:
Code: python
Log in, to see the code
Zamiana serii plików png na plik wideo mp4 jest możliwa np. przy wykorzystaniu ffmpeg.
Po wydaniu polecenia:
ffmpeg -i out%06d.png -vf fps=30 -pix_fmt yuv420p output.mp4
otrzymujemy plik wideo output.mp4 którego kolejne klatki zostały zaimportowane z plików PNG.
Tym razem kasowanie EPROM zajęło około trzy tygodnie. Po ponad dwóch tygodniach pojawiło się zjawisko "migotania" bitów (aby to zobaczyć warto uruchomić film w HD). Te same bity identyfikowane były czasami jako 0 lub 1, przy takim stanie degradacji urządzenie mogłoby się zawieszać a czasami działać prawidłowo. Po prawie trzech tygodniach nastąpiło lawinowe kasowanie komórek pamięci EPROM (zmiana wartości bitów z 0->1).
Czy lampa błyskowa skasuje EPROM?
Lampa błyskowa może zakłócić działanie urządzeń elektronicznych (impuls napięcia w odsłoniętym złączu PN wytworzony jasnym błyskiem), jednak wątpię aby skasowała EPROM, tak czy inaczej sprawdziłem to w praktyce.
Po ponad 600 błyskach emitowanych z palnika IFK120 połączonego z kondensatorem 250µF@300V ~11J, zawartość pamięci EPROM nie została naruszona.
Co było motywem dla ponad miesięcznego eksperymentu?
Ciekawość, chęć sprawdzenia w praktyce "legend miejskich", wyjaśnienie odległej w czasie awarii pewnego urządzenia oraz rozstrzygnięcie zawartego zakładu
.
Czy kiedykolwiek trafiliście na uszkodzenie elektroniki spowodowane promieniowaniem UV, X lub innym promieniowaniem jonizującym?
Cool? Ranking DIY
.
