Ważne jest, aby wiedzieć różnica między pamięcią RAM a pamięcią ROM. Jeśli zrozumiesz tę różnicę, będziesz w stanie lepiej zrozumieć, jak działa komputer. RAM i ROM to różne typy urządzeń pamięci masowej i oba przechowują dane w komputerze. W tym artykule opowiemy o głównych różnicach między tymi dwiema pamięciami, a mianowicie RAM i ROM.

Pamięć o dostępie swobodnym (RAM)

RAM to rodzaj pamięci, który umożliwia dostęp do przechowywanych danych w dowolnej kolejności iz dowolnego fizycznego miejsca w pamięci. Pamięć RAM można odczytywać i zapisywać z nowymi danymi. Główną zaletą pamięci RAM jest to, że dostęp do dowolnych danych zajmuje prawie tyle samo czasu, niezależnie od tego, gdzie się one znajdują. To sprawia, że ​​pamięć RAM jest bardzo szybką pamięcią. Komputery mogą bardzo szybko odczytywać dane z pamięci, a także bardzo szybko zapisywać nowe dane w pamięci RAM.

Jak wygląda pamięć RAM?

Dostępne w handlu konwencjonalne układy pamięci można łatwo podłączyć i podłączyć do wyjścia płyty głównej komputera. Poniższy rysunek przedstawia układy pamięci.

Pamięć tylko do odczytu (ROM)

Jak sama nazwa wskazuje, dane są zapisywane w pamięci ROM tylko raz i na zawsze. Potem dane mogą być odczytywane tylko przez komputery. Pamięć tylko do odczytu jest często używana do instalowania stałych instrukcji w komputerze. Te instrukcje nigdy się nie zmienią. Sklep z chipami ROM Podstawowy System Wejścia Wyscia(BIOS) komputera. Poniższy rysunek przedstawia dostępny w handlu układ ROM BIOS.

Różnica między pamięcią RAM a pamięcią ROM

W poniższej tabeli wymieniono główne różnice między losowy dostęp I tylko Dla odczyt pamięci.

Tabela porównawcza pamięci RAM i ROM

	Baran	ROM
1.	Oznacza Pamięć o dostępie RANDONOWYM	Oznacza tylko pamięć Dla czytanie
2.	RAM do odczytu i zapisu do pamięci	Zazwyczaj pamięć ROM jest pamięcią stałą i nie można jej nadpisać. Jednak pamięć EPROM można przeprogramować
3.	RAM jest szybszy	ROM jest stosunkowo wolniejszy niż RAM
4.	Pamięć robocza jest nieulotne urządzenie pamięci masowej. Oznacza to, że dane w pamięci RAM zostaną utracone w przypadku odcięcia zasilania	ROM to pamięć tylko do odczytu. Dane w pamięci ROM pozostaną takie, jakie są, nawet jeśli usuniemy zasilacz
5.	Zasadniczo istnieją dwa rodzaje pamięci RAM; statyczna pamięć RAM I dynamiczny RAM	Istnieje kilka rodzajów pamięci ROM; Wymazywalna programowalna pamięć ROM, programowalna pamięć ROM, EPROM itp.
6.	Pamięć RAM przechowuje wszystkie aplikacje i dane, gdy komputer działa normalnie	ROM zwykle przechowuje instrukcje potrzebne do uruchomienia (rozruchu) komputera
7.	Cena pamięci RAM jest stosunkowo wysoka	Chipy ROM są stosunkowo tańsze
8.	układy pamięci są większe	Chipy ROM są mniejsze
9.	Procesor ma bezpośredni dostęp do zawartości pamięci	Zawartość pamięci ROM jest zwykle najpierw przesyłana do pamięci RAM, a następnie udostępniana procesorowi. Ma to na celu umożliwienie szybszego dostępu do zawartości dysku.
10.	Pamięć RAM jest często instalowana z dużą ilością pamięci.	Pojemność pamięci ROM zainstalowanej w komputerze jest znacznie mniejsza niż pamięć RAM

RAM i ROM są integralną częścią nowoczesnego systemu komputerowego. Czy chcesz wiedzieć, kiedy dysk jest uruchomiony, a kiedy pamięć RAM jest w grze? Cóż, po włączeniu komputera możesz zobaczyć czarny ekran z białym tekstem. Ten tekst pochodzi z ROMu. Instrukcje ROM sterują komputerem przez kilka pierwszych sekund po jego włączeniu. W tym okresie, zgodnie z instrukcjami " , jak czytać z dysku twardego jak drukować na ekranieładowane z ROMu. Gdy komputer jest w stanie wykonać te podstawowe operacje, system operacyjny (Windows/Linux/OSX itp.) jest odczytywany z dysku twardego i ładowany do pamięci RAM. Poniższy film wyjaśnia dokładniej koncepcję pamięci RAM i pamięci ROM.

Po otwarciu programu, takiego jak Microsoft Word, program jest ładowany z dysku twardego komputera do pamięci RAM.

Mamy nadzieję, że ten artykuł pomógł ci zrozumieć główne różnice między pamięcią RAM i ROM. Jeśli masz jakieś pytania związane z tym tematem, zadaj je w sekcji komentarzy. Postaramy się Ci pomóc. Dziękujemy za korzystanie z TechWelkin!

Pamięć tylko do odczytu (ROM)- Pamięć przeznaczona do przechowywania niezmiennych informacji (programy, stałe, funkcje tablicowe). W procesie rozwiązywania problemów ROM umożliwia tylko odczyt informacji. Jako typowy przykład wykorzystania pamięci ROM można wskazać pamięć ROM LSI używaną w komputerze PC do przechowywania BIOS-u (Basic Input Output System - podstawowy system wejścia-wyjścia).

W ogólnym przypadku napęd ROM (tablica jego komórek pamięci) o pojemności słów EPROM, długości R+ 1 bit każdy, zwykle układ poziomy (adres) i R+ 1 przewody pionowe (rozładowania), które w punktach przecięcia można połączyć za pomocą elementów łączących (ryc. 1.46). Elementami komunikacyjnymi (EC) są bezpieczniki topikowe lub P-N-przejścia. Obecność elementu komunikacji między J-m poziomy i I m pionowych przewodów oznacza, że ​​w I-ta cyfra numeru komórki pamięci J zapisana jest jedynka, brak ES oznacza, że ​​wpisano tu zero. Pisanie słowa na numer komórki J ROM jest tworzony przez odpowiednie rozmieszczenie elementów łączących między przewodami bitowymi a numerem przewodu adresowego J. Przeczytaj słowo z numeru komórki J ROM idzie tak.

Ryż. 1.46. Napęd ROM o pojemności słów EPROM, o długości ok R+ 1 cyfra każda

Kod adresowy A = J odszyfrowane i na poziomym numerze przewodnika J napęd jest zasilany ze źródła zasilania. Te z przewodów wyładowczych, które są połączone z wybranym przewodem adresowym za pomocą elementów sprzęgających, są pod napięciem u 1 poziom jednostki, inne przewody wyładowcze pozostają pod napięciem u 0 poziom zero. Zestaw sygnałów u 0 i u 1 na przewodach rozładowczych i stanowi treść numeru JP J, czyli słowo pod adresem A.

Obecnie pamięci ROM są zbudowane z pamięci ROM LSI, które wykorzystują półprzewodnikowe ES. LIS ROM jest zwykle podzielony na trzy klasy:

- maska ​​(MPZU);

– programowalny (PROM);

- przeprogramowalny (RPZU).

Maskuj ROMy(ROM - from Read Only Memory) - ROM, w którym zapisywane są informacje z fotomaski podczas procesu wzrostu kryształów. Na przykład BIS ROM 555RE4 o ​​pojemności 2 kbajtów jest generatorem znaków według kodu KOI-8. Zaletą masek ROM jest ich wysoka niezawodność, a wadą jest ich niska zdolność produkcyjna.

Programowalne ROMy(PROM - Programmable ROM) - ROM, w którym informacje są zapisywane przez użytkownika za pomocą specjalnych urządzeń - programistów. Te LSI są produkowane z pełnym zestawem ES we wszystkich punktach przecięcia przewodów adresowych i rozładowczych. Zwiększa to możliwości produkcyjne takich LSI, a co za tym idzie masowy charakter produkcji i zastosowania. Rejestracji (programowania) informacji w PROM dokonuje użytkownik w miejscu ich zastosowania. Odbywa się to poprzez wypalenie elementów łączących w miejscach, w których należy wpisać zera. Wskazujemy na przykład na TTLSH-BIS PROM 556RT5 o pojemności 0,5 kB. Niezawodność LSI PROM jest niższa niż w przypadku zamaskowanych LSI. Przed programowaniem należy je przetestować na obecność ES.

W EPROM i EPROM nie można zmienić zawartości ich PL. Przeprogramowalne ROMy(RPZU) umożliwiają wielokrotną zmianę przechowywanych w nich informacji. W rzeczywistości EPROM to pamięć RAM, która ma T Zapytanie ofertowe>> T czw. Wymiana zawartości EPROM rozpoczyna się od wykasowania zapisanych w niej informacji. Wydawane są RPZU z elektrycznym (EЕPROM) i ultrafioletowym (UVEPROM) usuwaniem informacji. Na przykład KM1609RR2A LSI z kasowaniem elektrycznym o pojemności 8 kB można przeprogramować co najmniej 104 razy, przechowuje informacje przez co najmniej 15 000 godzin (około dwóch lat) w stanie włączonym i co najmniej 10 lat w stanie wyłączonym. LSI RROM z kasowaniem ultrafioletowym K573RF4A o pojemności 8 kB pozwala na co najmniej 25 cykli przepisywania, przechowuje informacje w stanie włączonym przez co najmniej 25 000 godzin, aw stanie wyłączonym przez co najmniej 100 000 godzin.

Głównym celem pamięci EPROM jest użycie ich zamiast pamięci ROM w systemach tworzenia i debugowania oprogramowania, systemach mikroprocesorowych i innych, gdy trzeba od czasu do czasu wprowadzać zmiany w programach.

Działanie pamięci ROM można postrzegać jako transformację jeden do jednego N-bitowy kod adresowy A V N-bitowy kod czytanego z niego słowa, tj. ROM to konwerter kodu (maszyna cyfrowa bez pamięci).

na ryc. 1.47 pokazuje warunkowy obraz pamięci ROM na schematach.

Ryż. 1.47. Symboliczny obraz ROM

Schemat funkcjonalny pamięci ROM pokazano na ryc. 1.48.

Ryż. 1.48. Schemat funkcjonalny pamięci ROM

Zgodnie z terminologią przyjętą w środowisku specjalistów od urządzeń pamięci masowej, kod wejściowy nazywa się adresem, 2 N opony pionowe - linijki numeryczne, M wyjścia - bity zapisanego słowa. Kiedy jakikolwiek kod binarny wchodzi do pamięci ROM, zawsze wybierana jest jedna z linii liczbowych. Jednocześnie na wyjściu tych elementów OR, których połączenie z daną osią liczbową nie zostanie zerwane, pojawia się 1. Oznacza to, że w danym bicie wybranego słowa (lub osi liczbowej) zapisywana jest 1. Zera pozostaną. Prawo programowania może być również odwrotne.

Zatem ROM jest jednostką funkcjonalną z N wejścia i M wyjścia, przechowywanie 2 N M słowa bitowe, które nie zmieniają się podczas pracy urządzenia cyfrowego. Gdy adres zostanie zastosowany na wejściu pamięci ROM, na wyjściu pojawi się odpowiednie słowo. W projektowaniu logicznym pamięć trwała jest traktowana albo jako pamięć ze stałym zestawem słów, albo jako konwerter kodu.

Na schematach (patrz ryc. 1.47) ROM jest określany jako ROM. Urządzenia pamięci tylko do odczytu mają zwykle wejście włączające E. Przy aktywnym poziomie na wejściu E pamięć ROM wykonuje swoje funkcje. W przypadku braku pozwolenia wyjścia mikroukładu są nieaktywne. Może być kilka wejść włączających, a następnie mikroukład jest odblokowywany przez zbieżność sygnałów na tych wejściach. W pamięci ROM sygnał E jest często nazywany odczytem CHT (odczyt), wyborem układu VM, wyborem kryształu VC (wybór układu - CS).

Chipy ROM są zaprojektowane tak, aby można je było skalować w górę. Aby zwiększyć liczbę cyfr zapisanych słów, wszystkie wejścia mikroukładów są połączone równolegle (ryc. 1.49, A), a ze zwiększonej całkowitej liczby wyjść pobierane jest słowo wyjściowe odpowiednio do zwiększonej długości słowa.

Aby zwiększyć liczbę samych przechowywanych słów (ryc. 1.49, B) wejścia adresowe układów są połączone równolegle i są traktowane jako najmniej znaczące bity nowego, rozszerzonego adresu. Dodane górne bity nowego adresu są przesyłane do dekodera, który poprzez wejścia E wybiera jeden z układów. Przy niewielkiej liczbie mikroukładów dekodowanie najwyższych bitów można wykonać na połączeniu wejść włączających samej pamięci ROM. Wyjścia tych samych bitów wraz ze wzrostem liczby zapisanych słów należy łączyć za pomocą funkcji LUB. Specjalne elementy OR nie są wymagane, jeśli wyjścia układów ROM są wykonane albo zgodnie z obwodem otwartego kolektora do łączenia przewodową metodą OR, albo zgodnie z trójstanowym obwodem buforowym, który umożliwia bezpośrednie fizyczne łączenie wyjść.

Wyjścia mikroukładów ROM są zwykle odwrotne, często odwrotne jest również wejście E. Rozszerzenie pamięci ROM może wymagać wprowadzenia wzmacniaczy buforowych w celu zwiększenia obciążalności niektórych źródeł sygnału, biorąc pod uwagę dodatkowe opóźnienia wprowadzane przez te wzmacniacze, ale generalnie przy stosunkowo niewielkiej ilości pamięci, co jest typowe dla wielu CU (na przykład urządzeń automatyki), zwiększenie ROM zwykle nie powoduje fundamentalnych problemów.

Ryż. 1,49. Zwiększenie liczby cyfr przechowywanych słów, gdy wejścia mikroukładów są połączone równolegle i wzrost liczby przechowywanych słów, gdy wejścia adresowe mikroukładów są połączone równolegle

Komputery i wszelka elektronika to złożone urządzenia, których zasady działania nie zawsze są jasne dla większości zwykłych ludzi. Co to jest ROM i dlaczego potrzebne jest urządzenie? Większość ludzi nie będzie w stanie odpowiedzieć na to pytanie. Spróbujmy naprawić to nieporozumienie.

Co to jest ROM?

Czym są i gdzie są używane? Pamięć tylko do odczytu (ROM) jest pamięcią nieulotną. Technologicznie są one realizowane jako mikroukład. W tym samym czasie dowiedzieliśmy się, jakie są skróty ROM do odszyfrowania. Urządzenia przeznaczone są do przechowywania informacji wprowadzonych przez użytkownika oraz zainstalowanych programów. W pamięci tylko do odczytu można znaleźć dokumenty, melodie, obrazki - tj. wszystko, co trzeba przechowywać przez miesiące, a nawet lata. Rozmiary pamięci, w zależności od zastosowanego urządzenia, mogą wahać się od kilku kilobajtów (w najprostszych urządzeniach posiadających pojedynczy chip krzemowy, czego przykładem są mikrokontrolery) do terabajtów. Im większa pamięć ROM, tym więcej obiektów można zapisać. Objętość jest wprost proporcjonalna do ilości danych. Jeśli skondensujesz odpowiedź na pytanie, czym jest ROM, powinieneś odpowiedzieć: to taki, który nie zależy od napięcia stałego.

Dyski twarde jako podstawowe trwałe urządzenia pamięci masowej

Odpowiedź na pytanie, czym jest ROM, została już udzielona. Teraz powinniśmy porozmawiać o tym, czym one są. Dyski twarde są głównym trwałym urządzeniem pamięci masowej. Są w każdym nowoczesnym komputerze. Wykorzystuje się je ze względu na szerokie możliwości gromadzenia informacji. Ale jednocześnie istnieje wiele ROM-ów, które używają multiplekserów, programów ładujących i innych podobnych mechanizmów elektronicznych). Przy szczegółowym badaniu konieczne będzie nie tylko zrozumienie znaczenia pamięci ROM. Rozszyfrowanie innych terminów jest również konieczne, aby zagłębić się w temat.

Rozszerzenie i dodanie możliwości ROM dzięki technologiom flash

Jeśli standardowy użytkownik to za mało, to można skorzystać z dodatkowego rozszerzenia możliwości dostarczonego ROM-u w zakresie przechowywania danych. Odbywa się to poprzez nowoczesne technologie zaimplementowane w kartach pamięci i pendrive’ach USB. Opierają się one na zasadzie ponownego użycia. Innymi słowy, dane na nich można wymazywać i zapisywać dziesiątki i setki tysięcy razy.

Co to jest ROM

ROM zawiera dwie części, które są oznaczone jako ROM-A (do przechowywania programów) i ROM-E (do wydawania programów). Pamięć tylko do odczytu typu A to tablica diodowo-transformatorowa, która jest przesyłana za pomocą przewodów adresowych. Ta sekcja pamięci ROM pełni główną funkcję. Wypełnienie zależy od materiału, z którego wykonany jest ROM (można wykorzystać taśmy perforowane i magnetyczne, karty perforowane, dyski magnetyczne, bębny, końcówki ferrytowe, dielektryki i ich zdolność gromadzenia ładunków elektrostatycznych).

Schematyczna struktura pamięci ROM

Ten obiekt elektroniczny jest przedstawiony jako urządzenie, które z wyglądu przypomina połączenie pewnej liczby komórek jednobitowych. Układ ROM, pomimo potencjalnej złożoności i pozornie znacznych możliwości, jest niewielkich rozmiarów. Podczas zapamiętywania określonego bitu lutowanie odbywa się do obudowy (gdy zapisywane jest zero) lub do źródła zasilania (gdy zapisywane jest jedno). Aby zwiększyć pojemność komórek pamięci w urządzeniach pamięci tylko do odczytu, mikroukłady można łączyć równolegle. Tak robią producenci, aby uzyskać nowoczesny produkt, ponieważ wysokowydajny układ ROM pozwala im być konkurencyjnymi na rynku.

Woluminy pamięci, gdy są używane w różnych elementach wyposażenia

Ilość pamięci różni się w zależności od typu i przeznaczenia pamięci ROM. Tak więc w prostych urządzeniach gospodarstwa domowego, takich jak pralki czy lodówki, mogą wystarczyć zainstalowane mikrokontrolery (z ich rezerw kilkudziesięciu kilobajtów), aw rzadkich przypadkach instaluje się coś bardziej złożonego. Nie ma sensu używać tutaj dużej ilości ROM-u, ponieważ ilość elektroniki jest niewielka, a od sprzętu nie wymaga się skomplikowanych obliczeń. W przypadku nowoczesnych telewizorów wymagane jest już coś doskonalszego. A szczytem złożoności jest technologia komputerowa, taka jak komputery i serwery, których pamięć ROM może pomieścić co najmniej od kilku gigabajtów (w przypadku tych wprowadzonych 15 lat temu) do dziesiątek i setek terabajtów informacji.

Maska ROM

W przypadkach, gdy zapis jest przeprowadzany przy użyciu procesu metalizacji i stosowana jest maska, takie urządzenie pamięci tylko do odczytu nazywane jest maską. Adresy znajdujących się w nich komórek pamięci są podawane na 10 pinów, a określony mikroukład jest wybierany za pomocą specjalnego sygnału CS. Programowanie tego typu pamięci ROM odbywa się w fabrykach, w wyniku czego produkcja w małych i średnich ilościach jest nieopłacalna i raczej niewygodna. Ale w produkcji na dużą skalę są najtańsze spośród wszystkich trwałych urządzeń pamięci masowej, co sprawiło, że stały się popularne.

Schematycznie różnią się one od masy całkowitej tym, że w matrycy pamięci połączenia przewodów zastąpiono topliwymi mostkami wykonanymi z krzemu polikrystalicznego. Na etapie produkcji tworzone są wszystkie zworki, a komputer uważa, że ​​wszędzie są zapisane jednostki logiczne. Ale podczas programowania przygotowawczego przykładane jest podwyższone napięcie, za pomocą którego pozostają jednostki logiczne. Po przyłożeniu niskich napięć zworki odparowują, a komputer odczytuje, że jest logiczne zero. Tak działają programowalne urządzenia pamięci tylko do odczytu.

Programowalna pamięć tylko do odczytu

EPROMy okazały się na tyle wygodne w procesie produkcji technologicznej, że można je stosować w produkcji średniej i małej skali. Ale takie urządzenia mają też swoje ograniczenia – np. program można napisać tylko raz (ze względu na to, że zworki odparowują raz na zawsze). Ze względu na brak możliwości ponownego użycia urządzenia pamięci masowej tylko do odczytu, należy je wyrzucić, jeśli zostało zapisane przez pomyłkę. W rezultacie wzrasta koszt całego produkowanego sprzętu. Ze względu na niedoskonałość cyklu produkcyjnego problem ten dość mocno zaprzątał umysły twórców urządzeń pamięci. Wyjściem z tej sytuacji było opracowanie pamięci ROM, którą można wielokrotnie przeprogramowywać.

ROM z wymazywaniem UV lub elektrycznym

I takie urządzenia otrzymały nazwę „urządzenie pamięci trwałej z kasowaniem ultrafioletowym lub elektrycznym”. Tworzone są na podstawie macierzy pamięci, w której komórki pamięci mają specjalną strukturę. Każde ogniwo to więc MOSFET, w którym bramka wykonana jest z krzemu polikrystalicznego. Wygląda jak poprzednia wersja, prawda? Ale osobliwością tych ROM-ów jest to, że krzem jest dodatkowo otoczony dielektrykiem o wspaniałych właściwościach izolacyjnych - dwutlenkiem krzemu. Zasada działania opiera się tutaj na zawartości ładunku indukcyjnego, który może być przechowywany przez dziesięciolecia. Istnieją funkcje do wymazywania. Dlatego ultrafioletowe urządzenie ROM musi być wystawione na działanie promieni ultrafioletowych pochodzących z zewnątrz (lampa ultrafioletowa itp.). Oczywiste jest, że z punktu widzenia prostoty działanie pamięci stałych z kasowaniem elektrycznym jest optymalne, gdyż do ich aktywacji wystarczy podanie napięcia. Zasada wymazywania elektrycznego została z powodzeniem zaimplementowana w pamięciach ROM, takich jak dyski flash, które można zobaczyć na wielu.

Ale taki obwód ROM, z wyjątkiem budowy komórki, strukturalnie nie różni się od zwykłej zamaskowanej pamięci tylko do odczytu. Czasami takie urządzenia są również nazywane reprogramowalnymi. Ale przy wszystkich zaletach istnieją również pewne ograniczenia szybkości usuwania informacji: czynność ta trwa zwykle około 10-30 minut.

Chociaż urządzenia nadające się do ponownego zapisu, przeprogramowalne mają ograniczenia w użyciu. Na przykład elektronika wymazana promieniowaniem UV może przetrwać od 10 do 100 cykli nadpisywania. Wtedy niszczące działanie promieniowania staje się tak namacalne, że przestają one funkcjonować. Możesz zobaczyć wykorzystanie takich elementów jak pamięć dla programów BIOS, w kartach graficznych i dźwiękowych, dla dodatkowych portów. Ale zasada wymazywania elektrycznego jest optymalna pod względem nadpisywania. Tym samym liczba nadpisań w zwykłych urządzeniach waha się od 100 000 do 500 000! Istnieją oddzielne urządzenia ROM, które mogą zrobić więcej, ale większość użytkowników nie będzie ich potrzebować.

Pamięć tylko do odczytu (ROM) przeznaczone do trwałego, nieulotnego przechowywania informacji.

Metodą zapisu ROM są klasyfikowane w następujący sposób:

1. raz zaprogramowany przez maskę w fabryce;
2. raz zaprogramowane przez użytkownika za pomocą specjalnych urządzeń tzw programiści - BAL STUDENCKI ;
3. przeprogramowalny lub przeprogramowalny ROM - RPZU.

Maskuj ROMy

Programowanie maskować ROMy występuje podczas procesu produkcyjnego LSI. Zwykle na krysztale półprzewodnikowym, wszystko elementy pamięci (SE), a następnie w końcowych operacjach technologicznych za pomocą fotomaski warstwy przełączającej realizowane są połączenia między liniami adresu, danych i właściwego elementu pamięci. Ten szablon (maska) jest wykonywany zgodnie z życzeniem klienta według kart zamówienia. Lista możliwych opcji kart zamówień jest podana w specyfikacjach technicznych IC ROM. Taki ROM wykonane są na bazie matryc diodowych, tranzystorów bipolarnych lub MOS.

ROM z maską z matrycą diodową

Schemat takiego ROM pokazany na ryc. 12.1. Tutaj linie poziome to linie adresowe, a linie pionowe to linie danych, w tym przypadku pobierane są z nich 8-bitowe liczby binarne. W tym schemacie SE jest warunkowym przecięciem linii adresowej i linii danych. Wybór całej linii SE jest dokonywany po przyłożeniu logicznego zera do linii adresowej LA i c odpowiedniego wyjścia dekodera. Logiczne 0 jest zapisywane do wybranego PG, jeśli na przecięciu linii znajduje się dioda D ja i LA ja ponieważ w takim przypadku obwód zamyka się: + 5 V, dioda, masa na linii adresowej. Więc w tym ROM po przyłożeniu adresu 11 2 na linii adresowej pojawia się aktywny sygnał zerowy LA 3, będzie miał poziom logiczny 0 na szynie danych D 7 D 0, pojawi się informacja 01100011 2.

Maska ROM oparta na tablicy MOSFET

Przykład schematu tej pamięci ROM pokazano na ryc. 12.2. Informacje są rejestrowane przez podłączenie lub nie podłączenie tranzystora MOS w odpowiednich punktach LSI. Podczas wybierania określonego adresu w odpowiednim wierszu adresu LA i pojawia się aktywny sygnał logiki 1, tj. potencjał zbliżony do potencjału zasilania +5 V. Ta logika 1 jest przykładana do bramek wszystkich tranzystorów w rzędzie i otwiera je. Jeśli dren tranzystora jest metalizowany, na odpowiedniej linii danych D i pojawia się potencjał rzędu 0,2 0,3 V, tj. poziom logiczny 0. Jeżeli dren tranzystora nie jest metalizowany, wskazany obwód nie jest realizowany, nie nastąpi spadek napięcia na rezystancji R i, tj. w punkcie D i będę miał potencjał +5 V, tj. poziom logiczny 1. Na przykład, jeśli w pokazanym na ryc. 12.2 ROM na adres prześlij kod 01 2 , w wierszu adresu LA 1 będzie aktywny poziom 1 i na szynie danych D 3 D 0 oznaczałoby kod 0010 2 .

Maskuj ROMy oparte na matrycy tranzystorów bipolarnych

Przykładowy schemat tego ROM pokazany na ryc. 12.3. Rejestracja informacji odbywa się również poprzez metalizację lub niemetalizację odcinka między bazą a linią adresową. Aby wybrać linię ze w linii adresu LA i dostarczana jest logiczna 1. Po metalizacji jest dostarczany do podstawy tranzystora, otwiera się z powodu różnicy potencjałów między emiterem (masą) a podstawą (około + 5 V). To zamyka obwód: + 5 V; opór R I ; otwarty tranzystor, masa na emiterze tranzystora. w punkcie D ja w tym przypadku będzie istniał potencjał odpowiadający spadkowi napięcia na otwartym tranzystorze - około 0,4 V, tj. logiczne 0. Zatem zero jest zapisywane w SE. Jeśli odcinek między linią adresową a podstawą tranzystora nie jest metalizowany, określony obwód elektryczny nie jest realizowany, spadek napięcia na rezystancji R i nie jest, więc na odpowiedniej linii danych D i będę miał potencjał +5 V, tj. logiczne 1. Przy stosowaniu np. adresu 00 2 w tym pokazanym na ryc. 12.3 ROM kod 10 2 pojawi się na silniku krokowym.

Przykłady maskować ROMy pokazany na ryc. 12.4 oraz w tabeli. 12.1 - ich parametry.

Tabela 12.1. Maskuj parametry pamięci ROM

oznaczenie BIS	Technologia produkcji	Pojemność informacyjna, bit	Czas próbki, ns
505PE3	pMOS	512x8	1500
K555RE4	TTLSH	2Kx8	800
K568RE1	nMOS	2Kx8	120
K596RE1	TTL	8Kx8	350

Programowalne ROMy

Programowalne ROMy (BAL STUDENCKI) to te same matryce diod lub tranzystorów, co ROM-y maskujące, ale z inną konstrukcją EA. element pamięci BAL STUDENCKI pokazany na ryc. 12,5. Dostęp do niego zapewnia podanie logicznego 0 na linię adresową LA I . Zapis do niego odbywa się w wyniku osadzania się (topienia) wkładek topikowych PV połączonych szeregowo z diodami, emiterami tranzystorów bipolarnych i drenami tranzystorów MOSFET. Wkładka topliwa PV to niewielki obszar metalizacji, który ulega zniszczeniu (stopieniu) po zaprogramowaniu impulsów prądu o natężeniu 50 100 mikroamperów i czasie trwania około 2 milisekund. Jeśli wstawienie zostanie zapisane, wówczas w SE zostanie zapisane logiczne 0, ponieważ obwód jest realizowany między źródłem zasilania a masą na LA ja przez diodę (w matrycach tranzystorowych - przez otwarty tranzystor). Jeśli wstawienie jest zniszczone, to określony obwód nie istnieje i w SE jest zapisywana logiczna 1.

Każda elektronika to złożone urządzenie, którego zasada działania nie jest jasna dla każdego laika. Co to jest ROM i do czego służy to urządzenie? Większość dzisiejszych użytkowników nie potrafi odpowiedzieć na to pytanie. Spróbujmy naprawić tę sytuację.

Co to jest ROM?

Co to są ROMy i gdzie można ich używać. Pamięć tylko do odczytu to tak zwana pamięć nieulotna. Czysto technicznie urządzenia te są realizowane w postaci mikroukładów. W tym samym czasie dowiedzieliśmy się, co oznacza skrót ROM. Takie chipy są przeznaczone do przechowywania informacji wprowadzonych przez użytkownika, a także zainstalowanych programów. W pamięci ROM można znaleźć wszystko, od dokumentów po zdjęcia. Informacje na tym chipie są przechowywane przez kilka miesięcy, a nawet lat.

W zależności od używanego urządzenia rozmiary pamięci mogą wahać się od kilku kilobajtów w najprostszych urządzeniach, które mają tylko jeden układ krzemowy, do terabajtów. Im większy rozmiar pamięci trwałej, tym więcej obiektów można na niej przechowywać. Objętość chipa jest wprost proporcjonalna do ilości danych. Jeśli spróbujemy odpowiedzieć bardziej pojemnie na pytanie, czym jest ROM, to możemy powiedzieć, co następuje: jest to magazyn informacji, który nie jest zależny od napięcia stałego.

Używanie dysków twardych jako pamięci ROM

Tak więc udzieliliśmy już odpowiedzi na pytanie, czym jest ROM. Porozmawiajmy teraz o tym, jakie mogą być ROMy. Głównym urządzeniem pamięci masowej w każdym komputerze jest dysk twardy. Dziś są w każdym komputerze. Element ten jest wykorzystywany ze względu na szerokie możliwości akumulacji danych. Jednocześnie istnieje również wiele ROM-ów, które wykorzystują multipleksery w swoich urządzeniach. Są to specjalne mikrokontrolery, programy ładujące i inne mechanizmy elektroniczne. Po bliższym zbadaniu konieczne jest nie tylko zrozumienie znaczenia skrótu ROM. Aby zagłębić się w temat, potrzebne jest rozszyfrowanie innych terminów.

Dodawanie i rozszerzanie możliwości pamięci ROM poprzez wykorzystanie technologii flash

Jeśli użytkownik nie ma wystarczającej ilości pamięci standardowej, możesz spróbować skorzystać z rozszerzenia możliwości przechowywania informacji zapewnianych przez ROM. Odbywa się to poprzez zastosowanie nowoczesnych technologii, które są zaimplementowane w pamięciach USB i kartach pamięci. Technologie te opierają się na zasadzie ponownego wykorzystania. Upraszczając, informacje na takich nośnikach można nadpisać i ponownie nagrać. Możesz wykonać tę operację dziesiątki i setki tysięcy razy.

Co to jest ROM

ROM składa się z dwóch części, które są oznaczone jako ROM-A i ROM-E. ROM-A służy do przechowywania programów, a ROM-E służy do wydawania programów. Typ A ROM to matryca diodowo-transformatorowa, która jest flashowana za pomocą przewodów adresowych. Ta sekcja pamięci ROM pełni główną funkcję. Wypełnienie będzie zależeć od materiału użytego do produkcji pamięci ROM. W tym celu można zastosować taśmy magnetyczne, dyski magnetyczne, karty perforowane, bębny, końcówki ferrytowe, dielektryki z ich właściwością gromadzenia ładunków elektrostatycznych.

ROM: struktura schematyczna

Ten obiekt elektroniczny jest zwykle przedstawiany jako urządzenie przypominające połączenie kilku jednobitowych komórek. Pomimo potencjalnej złożoności, układ ROM jest bardzo mały. Podczas zapamiętywania określonego bitu informacji jest on przylutowany do obudowy (wejście zero) lub do źródła zasilania (jeden wpis). Aby zwiększyć pojemność komórek pamięci, obwody w pamięciach ROM można łączyć równolegle. Tak właśnie robią producenci, aby uzyskać nowoczesny produkt. Rzeczywiście, przy użyciu pamięci ROM o wysokich parametrach technicznych urządzenie będzie konkurencyjne na rynku.

Ilość pamięci używanej w różnych urządzeniach

Ilość pamięci może zależeć od typu i przeznaczenia pamięci ROM. W prostych sprzętach AGD, takich jak lodówki czy pralki, wystarczy zainstalować mikrokontrolery. W rzadkich przypadkach instalowane jest coś bardziej złożonego. Nie ma sensu używać więcej ROM tutaj. Ilość elektroniki jest dość mała. Ponadto technik nie musi wykonywać skomplikowanych obliczeń. W przypadku nowoczesnych telewizorów może być wymagane coś bardziej złożonego. Szczytem zaawansowania obwodów ROM jest technologia obliczeniowa, taka jak serwery i komputery osobiste. W tej technice pamięci ROM mogą pomieścić od kilku gigabajtów do setek terabajtów informacji.

Maska ROM

Jeśli nagrywanie odbywa się podczas nagrywania w procesie powlekania i używana jest maska, wówczas ta pamięć ROM będzie nazywana zamaskowaną pamięcią ROM. W nich adresy komórek pamięci są podawane na dziesięć pinów. Konkretny chip jest wybierany za pomocą specjalnego sygnału CS. ROMy tego typu są programowane w fabrykach. Dlatego ich produkcja w średnich i małych ilościach jest niewygodna i nieopłacalna. Jednak w produkcji na dużą skalę takie urządzenia będą najtańszym z ROM-ów.

Zapewniło to popularność tego typu urządzeń. Z punktu widzenia rozwiązania obwodów, takie ROMy różnią się od masy całkowitej tym, że połączenia w macierzy pamięci są zastąpione topliwymi zworkami, które są wykonane z krzemu polikrystalicznego. Na etapie produkcji tworzone są wszystkie zworki. Komputer uważa, że ​​jednostki logiczne są zapisane wszędzie. Jednak podczas programowania przygotowawczego występuje przepięcie.

Wraz z nim pozostają jednostki logiczne. Zworki odparowują po przyłożeniu niskiego napięcia. Komputer uważa, że ​​jest tam zapisane logiczne zero. Ta sama zasada jest stosowana w programowalnych urządzeniach pamięci tylko do odczytu. Programowalna pamięć ROM lub PROM okazała się dość wygodna z punktu widzenia technologicznego wytwarzania. Mogą być stosowane zarówno w produkcji średniej, jak i małej skali. Urządzenia te mają jednak również swoje ograniczenia. Program można napisać tylko raz, po czym zworki odparowują na zawsze.

Z powodu niemożności ponownego użycia ROM. W przypadku błędnego wpisu należy go wyrzucić. W rezultacie wzrasta koszt całego produkowanego sprzętu. Ze względu na niedoskonałość cyklu produkcyjnego. Ten problem zaprząta umysły programistów od dłuższego czasu. Jako wyjście z tej sytuacji postanowiono opracować pamięć ROM, którą można wielokrotnie programować.

ROM z kasowaniem elektrycznym lub UV

Urządzenia takie tworzone są w oparciu o macierz pamięci, w której komórki pamięci mają specjalną strukturę. Każda komórka to MOSFET z polikrystaliczną bramką krzemową. Coś podobnego do poprzedniej wersji. Cechą tych ROM-ów jest to, że krzem w tym przypadku jest dodatkowo otoczony dielektrykiem, który ma właściwości izolujące. Dwutlenek krzemu jest stosowany jako dielektryk.

Tutaj zasada działania opiera się na zawartości ładunku indukcyjnego. Można go przechowywać przez dziesięciolecia. Istnieje kilka funkcji z wymazywaniem tutaj. Na przykład urządzenie UV ROM wymaga ekspozycji na promienie UV z zewnątrz, na przykład z lampy UV. Oczywiście, z punktu widzenia łatwości użytkowania, najlepszym rozwiązaniem byłaby konstrukcja pamięci ROM z elektrycznym kasowaniem. W takim przypadku, aby aktywować, wystarczy przyłożyć napięcie. Ta zasada wymazywania elektrycznego została z powodzeniem wdrożona w urządzeniach takich jak pendrive'y. Jednak taki schemat pamięci ROM nie różni się strukturalnie od konwencjonalnej pamięci ROM z maską, z wyjątkiem struktury komórki.

Takie urządzenia są czasami nazywane również reprogramowalnymi. Jednak przy wszystkich zaletach urządzeń tego typu istnieją pewne ograniczenia szybkości usuwania informacji. Zazwyczaj ta operacja trwa od 10 do 30 minut. Chociaż urządzenia nadające się do ponownego zapisu, przeprogramowalne mają ograniczenia w użyciu. Elektronika z kasowaniem UV może przetrwać od 10 do 100 cykli nadpisywania. Następnie niszczycielski wpływ promieniowania ultrafioletowego stanie się tak zauważalny, że urządzenie przestanie działać.

Takie elementy mogą służyć do przechowywania programów BIOS w kartach graficznych i dźwiękowych dla dodatkowych portów. Jeśli chodzi o możliwość nadpisywania, zasada kasowania elektrycznego będzie optymalna. Liczba nadpisań w takich urządzeniach waha się od 100 do 500 tysięcy. Oczywiście można znaleźć urządzenia, które mogą pracować jeszcze więcej, ale dla zwykłych użytkowników takie nadprzyrodzone funkcje są całkowicie bezużyteczne.