这种类型的存储器比rom和ram复杂得多。它用于在智能卡里存储有时需要修改或擦除的各种数据和程序。从功能上来说，eeprom就相当于pc中的硬盘，因为在没有电源的情况下数据仍然能保持，并在需要时可以修改数据。

　　原理上，eeprom单元就是一个可以充电或放电的小电容。充电的状态可以由读出逻辑来询问。充了电的电容代表逻辑1，而放了电的电容表示逻辑0。为了存储一个数据字节，就需要8个这样的小电容，再加上一些适当的读出电路，图1 给出了eeprom单元的实际照片。

　　eeprom单元的擦除状态是关于写人到单元去的关键因素。在绝大多数类型的eeprom里，擦除后的状态为°1°。eeprom具有这样的特性，每个单元只能从被擦除状态转变到非擦除

图1 eeprom单元的照片（左边放大了4 000倍，
　　右边放大了1 000倍，由c＆d公司提供）

　　状态，在此实例中这个非擦除状态就表示0。如果一个eeprom单元已经是°0°状态，那么必须把整个eeprom页面都擦除，才能在那一位上重新存储状态°1°。通常用于eeprom写入程序的算法如表1所示。

　　表1 对eeprom整个页面写入程序的伪码

　　（如果要写人多个页面或只是写人一页中的一部分，这个程序还必须嵌套在一些更高层的程序中。
　　在出现一错误的情况下，如果需要调用一个改写程序时就是一个相类似的过程。擦除的eeprom
　　的状态为′ff′，而写后的状态为′00′）

　　要弄明白eeprom单元是怎样工作的，必须画出一个半导体器件。图1 显示了一个eeprom单元的剖视面。实际结构还要更复杂些，但这个简化的图形对辅助理解是非常有用的。

　　eeprom单元的最简单的形式基本上就是一个变形的mos场效应晶体管mosfet（mosfield effect transistor），它构造于硅基片的顶部上。源极和漏极做在基片上。在这两者之间有

　　图2 eeprom单元半导体结构的剖视图

　　一个控制栅，源极和漏极的电流可以通过对控制栅施加的电位来控制。一旦没有电位施加到控制栅上，就没有电流能流动。因为在源极和漏极之间有两个二极管（n-p和p-n结）。如果把一个正电位加到控制栅上，电子就会从基片中被吸引出来，这样在源极和漏极之间就形成了导电通道。然后fet（场效应晶体管）导通，而电流就流动了。

　　在eeprom单元里，在控制栅和基片之间附加了一个“浮动”栅。它不与任何外部电源相连接，雨且它和基片之间的间隙非常小，大约为10nm的数量级。浮动栅可以通过隧道（fowler￣nordheim）效应经基片充电或放电。这种效应使荷电载流子穿透薄薄的氧化层。穿过这个薄薄的绝缘层需要有足够大的电位差，这个绝缘层被称为隧道氧化层。源极和漏极之间的电流可以由加到浮动栅上的电荷来控制。也就是说，决定电流流通与否的这个浮动栅的状态就可以理解为逻辑0或逻辑1。

　　在控制栅上加一个高的正电压，就会使浮动栅充电。将在基片与浮动栅之间产生高电位差，从而使电子经隧道穿过氧化层到达浮动栅，所产生的电流以皮安（10-12a）计。现在浮动栅是负充电的，并在源极和漏极之间生成一个高阈值的电压，场效应晶体管被闭锁。在源极和漏极之间电流不能流过。这样，在浮动栅里储存的电子就等效于信息的储存。见图3所示。

　　图3 电荷泵电路的工作原理示意图（左边是充电，右边是放电。
　　充放电过程以极高的频率进行，从而在电荷泵的输出端产生一个脉动的直流高压）

　　使eeprom单元充电时所需要控制栅的电压大约是17v，但在浮动栅处由于电容耦合作用这个电压减少到大约是12y。然而，由于智能卡微控制器仅用3～5v电源电压工作，所以就需要一个电荷泵来产生所要求的电压。从原理上来说，电荷泵就是一个级联倍压电路。它从低输人电压中产生大约25v的输出电压，稳压后的输出电压大约等于所要求的17v。参见图3 所示。根据不同的结构，对eeprom单元充电，每个存储器页面（1～32字节）需要的时间在3～10ms之间。

　　图4 eeprom单元的充电

　　要擦除一个eeprom单元，需要把一个负电压加到控制栅上。这样就使得电子离开浮动栅并返回到衬底上。现在eeprom单元放电，而在源极和漏极之间的阈值电压降低，也就是说fet导通了，参见图5所示。

　　图5