Este important de știut diferența dintre RAM și ROM. Dacă înțelegeți această diferență, veți putea înțelege mai bine cum funcționează un computer. RAM și ROM sunt tipuri diferite de dispozitive de stocare și ambele stochează date într-un computer. În acest articol, vă vom spune despre principalele diferențe dintre aceste două memorii și anume RAM și ROM.
Memorie cu acces aleatoriu (RAM)
RAM este un tip de memorie care permite accesul la datele stocate în orice ordine și din orice locație fizică din memorie. RAM poate fi citită și scrisă cu date noi. Principalul avantaj al memoriei RAM este că este nevoie de aproape aceeași perioadă de timp pentru a accesa orice date, indiferent de locul în care se află datele. Acest lucru face ca RAM o memorie foarte rapidă. Calculatoarele pot citi foarte repede din memorie și pot scrie date noi pe RAM foarte rapid.
Cum arată RAM-ul?
Cipurile de memorie convenționale disponibile în comerț pot fi conectate cu ușurință și conectate la ieșirea plăcii de bază a unui computer. Figura următoare prezintă cipurile de memorie.
Memorie numai pentru citire (ROM)
După cum sugerează și numele, datele sunt scrise pe ROM o singură dată și pentru totdeauna. După aceea, datele pot fi citite doar de computere. Memoria numai în citire este adesea folosită pentru a instala instrucțiuni permanente într-un computer. Aceste instrucțiuni nu se vor schimba niciodată. Magazin de cipuri ROM sistem de bază de intrare/ieșire(BIOS) al computerului. Următoarea figură prezintă un cip BIOS ROM disponibil comercial.
Diferența dintre RAM și ROM
Următorul tabel prezintă principalele diferențe între acces aleatoriuȘi numai Pentru citirea memoriei.
| RAM | ROM | |
|---|---|---|
| 1. | Reprezintă RANDON-acces memorie | Reprezintă numai memorie Pentru citind |
| 2. | RAM pentru citire și scriere în memorie | De obicei, ROM-ul este stocare permanentă și nu poate fi suprascris. Cu toate acestea, EPROM-ul poate fi reprogramat |
| 3. | RAM este mai rapid | ROM-ul este relativ mai lent decât RAM |
| 4. | Memoria de lucru este dispozitiv de stocare nevolatil. Aceasta înseamnă că datele din RAM se vor pierde dacă sursa de alimentare se întrerupe | ROM este memorie doar pentru citire. Datele din ROM vor rămâne așa cum sunt chiar dacă scoatem sursa de alimentare |
| 5. | Practic, există două tipuri de RAM; RAM staticăȘi RAM dinamică | Există mai multe tipuri de ROM; ROM programabil șters, ROM programabil, EPROM etc. |
| 6. | RAM stochează toate aplicațiile și datele atunci când computerul funcționează normal | ROM-ul stochează de obicei instrucțiunile necesare pentru a porni (porni) computerul |
| 7. | Prețul RAM este relativ mare | Cipurile ROM sunt comparativ mai ieftine |
| 8. | cipurile de memorie sunt mai mari | Cipurile ROM sunt mai mici |
| 9. | Procesorul poate accesa direct conținutul memoriei | Conținutul unui ROM este de obicei transferat mai întâi în RAM și apoi accesat de procesor. Acest lucru se face pentru a putea accesa conținutul discului cu o viteză mai mare. |
| 10. | RAM este adesea instalată cu o cantitate mare de memorie. | Capacitatea de stocare a ROM-ului instalat într-un computer este mult mai mică decât RAM |
RAM și ROM sunt o parte integrantă a unui sistem informatic modern. Vrei să știi când rulează discul și când RAM-ul este în joc? Ei bine, când porniți computerul, este posibil să vedeți un ecran negru cu ceva text alb. Acest text este din ROM. ROM-ul de instrucțiuni controlează computerul în primele secunde când îl porniți. În această perioadă, ca instrucțiuni " , cum se citește de pe hard disk cum se imprimă pe ecranîncărcat din ROM. Odată ce computerul este capabil să facă aceste operațiuni de bază, sistemul de operare (Windows/Linux/OSX etc.) este citit de pe hard disk și încărcat în RAM. Următorul videoclip explică în continuare conceptul RAM vs. ROM.
Când deschideți un program, cum ar fi Microsoft Word, programul este încărcat de pe hard diskul computerului în RAM.
Sperăm că acest articol v-a ajutat să înțelegeți principalele diferențe dintre RAM și ROM. Dacă aveți întrebări legate de acest subiect, vă rugăm să nu ezitați să le întrebați în secțiunea de comentarii. Vom încerca să vă ajutăm. Vă mulțumim că folosiți TechWelkin!
Memorie numai pentru citire (ROM)- O memorie concepută pentru a stoca informații imuabile (programe, constante, funcții de tabel). În procesul de rezolvare a problemelor, ROM-ul permite doar citirea informațiilor. Ca exemplu tipic de utilizare a ROM-ului, se poate sublinia ROM-ul LSI utilizat în PC pentru a stoca BIOS-ul (Basic Input Output System - sistem de bază de intrare-ieșire).
În cazul general, o unitate ROM (o matrice a celulelor sale de memorie) cu o capacitate de cuvinte EPROM, o lungime de r+ 1 biți fiecare, de obicei un sistem de orizontală (adresă) și r+ 1 conductoare verticale (descărcare), care la punctele de intersecție pot fi conectate prin elemente de legătură (Fig. 1.46). Elementele de comunicare (EC) sunt legături fuzibile sau p-n-tranzitii. Prezența unui element de comunicare între j-m orizontală şi i m conductoare verticale înseamnă că în i--a cifră a numărului celulei de memorie j unul este scris, absența ES înseamnă că aici este scris zero. Scrierea unui cuvânt în numărul de celulă j ROM este produsă prin aranjarea corectă a elementelor de legătură între conductorii de biți și numărul firului de adresă j. Citiți cuvântul din numărul de celule j ROM merge așa.
Orez. 1,46. O unitate ROM cu o capacitate de cuvinte EPROM, o lungime de r+ 1 cifră fiecare
Codul adresei A = j decriptat și pe numărul conductorului orizontal j unitatea este alimentată de o sursă de alimentare. Cei dintre conductoarele de descărcare care sunt conectate la conductorul de adresă selectat prin elemente de cuplare sunt sub tensiune U 1 nivel de unitate, alți conductori de descărcare rămân sub tensiune U 0 nivel zero. Set de semnale U 0 și U 1 pe conductoarele de descărcare și formează conținutul numărului JP j, și anume cuvântul de la adresă A.
În prezent, ROM-urile sunt construite din ROM-uri LSI care folosesc ES semiconductor. LIS ROM este de obicei împărțit în trei clase:
- masca (MPZU);
– programabil (PROM);
- reprogramabil (RPZU).
Masca ROM-urilor(ROM - din Read Only Memory) - ROM, informații în care sunt înregistrate de pe o mască foto în timpul procesului de creștere a cristalului. De exemplu, BIS ROM 555RE4 cu o capacitate de 2 kbytes este un generator de caractere conform codului KOI-8. Avantajul ROM-urilor măști este fiabilitatea lor ridicată, iar dezavantajul este fabricabilitatea lor scăzută.
ROM-uri programabile(PROM - ROM programabil) - ROM, informație în care este scrisă de utilizator folosind dispozitive speciale - programatori. Aceste LSI-uri sunt fabricate cu un set complet de ES la toate punctele de intersecție ale conductoarelor de adresă și de descărcare. Acest lucru crește capacitatea de fabricație a unui astfel de LSI și, prin urmare, caracterul de masă în producție și aplicare. Înregistrarea (programarea) informațiilor din PROM se face de către utilizator la locul aplicării acestuia. Acest lucru se face prin arderea elementelor de conexiune în punctele în care ar trebui să fie scrise zerouri. Indicăm, de exemplu, pe TTLSH-BIS PROM 556RT5 cu o capacitate de 0,5 kbytes. Fiabilitatea PROM-urilor LSI este mai mică decât a LSI-urilor mascate. Înainte de programare, acestea trebuie testate pentru prezența ES.
În EPROM și EPROM, este imposibil să se schimbe conținutul PL-ului lor. ROM-uri reprogramabile(RPZU) permit modificări multiple ale informațiilor stocate în acestea. De fapt, EPROM este o memorie RAM care are t RFP>> t joi. Înlocuirea conținutului EPROM-ului începe cu ștergerea informațiilor stocate în acesta. Sunt emise RPZU cu ștergere electrică (EЕPROM) și ultravioletă (UVEPROM). De exemplu, un KM1609RR2A LSI cu ștergere electrică cu o capacitate de 8 kB poate fi reprogramat de cel puțin 104 ori, stochează informații timp de cel puțin 15.000 de ore (aproximativ doi ani) în starea pornit și cel puțin 10 ani în starea oprită. LSI RROM cu ștergere ultravioletă K573RF4A cu o capacitate de 8 kB permite cel puțin 25 de cicluri de rescriere, stochează informații în starea de pornire timp de cel puțin 25.000 de ore și în starea oprită pentru cel puțin 100.000 de ore.
Scopul principal al EPROM-urilor este de a le folosi în locul ROM-urilor în sistemele de dezvoltare și depanare software, sisteme cu microprocesoare și altele, atunci când trebuie să faceți modificări la programe din când în când.
Funcționarea unui ROM poate fi privită ca o transformare unu-la-unu N-bit cod de adresă A V n-codul de biți al cuvântului citit din acesta, adică ROM este un convertor de cod (mașină digitală fără memorie).
Pe fig. 1.47 prezintă o imagine condiționată a ROM-ului în diagrame.
Orez. 1.47. Imagine ROM simbolică
Schema funcțională a ROM-ului este prezentată în fig. 1.48.
Orez. 1.48. Schema funcțională a ROM-ului
Conform terminologiei adoptate in mediul specialistilor in dispozitive de stocare, codul de intrare se numeste adresa, 2 n anvelope verticale - rigle numerice, m ieșiri - biți ai cuvântului stocat. Când orice cod binar intră în ROM, una dintre liniile numerice este întotdeauna selectată. În același timp, la ieșirea acelor elemente SAU a căror conexiune cu linia numerică dată nu este distrusă apare 1. Aceasta înseamnă că 1 este scris în bitul dat al cuvântului (sau rândului numeric) selectat. vor rămâne zerouri. Legea programării poate fi și inversă.
Astfel, ROM este o unitate funcțională cu n intrari si m ieșiri, stocând 2 n m cuvinte biți care nu se modifică în timpul funcționării unui dispozitiv digital. Când adresa este aplicată la intrarea ROM-ului, cuvântul corespunzător apare la ieșire. În proiectarea logică, memoria permanentă este considerată fie ca o memorie cu un set fix de cuvinte, fie ca un convertor de cod.
Pe diagrame (vezi Fig. 1.47), ROM este denumit ROM. Dispozitivele de memorie numai pentru citire au de obicei o intrare de activare E. Cu nivelul activ la intrarea E, ROM-ul își îndeplinește funcțiile. În absența permisiunii, ieșirile microcircuitului sunt inactive. Pot exista mai multe intrări de activare, apoi microcircuitul este deblocat prin coincidența semnalelor de la aceste intrări. În ROM, semnalul E este adesea numit citire CHT (citire), alegerea cipului VM, alegerea cristalului VC (selectarea cipului - CS).
Cipurile ROM sunt proiectate pentru a fi extinse. Pentru a crește numărul de cifre ale cuvintelor stocate, toate intrările de microcircuit sunt conectate în paralel (Fig. 1.49, A), iar din numărul total crescut de ieșiri, cuvântul de ieșire este luat în mod corespunzător cu lungimea crescută a cuvântului.
Pentru a crește numărul de cuvinte stocate în sine (Fig. 1.49, b) intrările de adresă ale microcircuitelor sunt conectate în paralel și sunt considerate biți cei mai puțin semnificativi ai noii adrese extinse. Biții superiori adăugați ai noii adrese sunt trimiși către decodor, care selectează unul dintre microcircuite prin intrările E. Cu un număr mic de microcircuite, decodarea celor mai mari biți se poate face pe conjuncția intrărilor de activare ale ROM-ului în sine. Ieșirile acelorași biți cu o creștere a numărului de cuvinte stocate trebuie combinate folosind funcțiile SAU. Nu sunt necesare elemente speciale OR dacă ieșirile cipurilor ROM sunt realizate fie conform unui circuit colector deschis pentru combinare printr-o metodă OR cu fir, fie conform unui circuit tampon cu trei stări care permite combinarea fizică directă a ieșirilor.
Ieșirile microcircuitelor ROM sunt de obicei inverse, iar intrarea E este adesea și inversă.Extinderea ROM poate necesita introducerea de amplificatoare tampon pentru a crește capacitatea de încărcare a unor surse de semnal, ținând cont de întârzierile suplimentare introduse de aceste amplificatoare, dar în general cu cantități relativ mici de memorie, ceea ce este tipic pentru multe CU (de exemplu, dispozitive de automatizare), creșterea ROM-ului de obicei nu dă naștere la probleme fundamentale.
Orez. 1.49. O creștere a numărului de cifre ale cuvintelor stocate atunci când intrările microcircuitelor sunt conectate în paralel și o creștere a numărului de cuvinte stocate atunci când intrările de adrese ale microcircuitelor sunt conectate în paralel
Calculatoarele și orice electronică sunt dispozitive complexe, ale căror principii de funcționare nu sunt întotdeauna clare pentru majoritatea oamenilor obișnuiți. Ce este un ROM și de ce este nevoie de un dispozitiv? Majoritatea oamenilor nu vor putea răspunde la această întrebare. Să încercăm să corectăm această neînțelegere.
Ce este un ROM?
Ce sunt și unde sunt folosite? Memoria doar citire (ROM) este o memorie nevolatilă. Din punct de vedere tehnologic, acestea sunt implementate ca un microcircuit. În același timp, am aflat care sunt abrevierile pentru ROM pentru decriptare. Dispozitivele sunt destinate stocării informațiilor introduse de utilizator și a programelor instalate. În memoria numai pentru citire puteți găsi documente, melodii, imagini - de ex. orice trebuie păstrat luni sau chiar ani. Dimensiunile memoriei, în funcție de dispozitivul folosit, pot varia de la câțiva kiloocteți (pe cele mai simple dispozitive care au un singur cip de siliciu, un exemplu dintre care sunt microcontrolerele) până la terabyți. Cu cât ROM-ul este mai mare, cu atât mai multe obiecte pot fi stocate. Volumul este direct proporțional cu cantitatea de date. Dacă condensați răspunsul la întrebarea, ce este ROM-ul, ar trebui să răspundeți: este unul care nu depinde de tensiunea continuă.
Hard disk-uri ca dispozitive de stocare persistente primare
Întrebarea despre ce este ROM a primit deja răspuns. Acum ar trebui să vorbim despre ce sunt. Hard disk-urile sunt principalul dispozitiv de stocare permanentă. Sunt în fiecare computer modern. Sunt utilizate datorită posibilităților largi de acumulare de informații. Dar, în același timp, există o serie de ROM-uri care folosesc multiplexere, încărcătoare de boot și alte mecanisme electronice similare). Cu un studiu detaliat, va fi necesar nu numai să înțelegem sensul ROM-ului. Descifrarea altor termeni este, de asemenea, necesară pentru a aprofunda subiectul.
Extinderea și adăugarea capacităților ROM datorită tehnologiilor flash
Dacă utilizatorul standard nu este suficient, atunci puteți utiliza extinderea suplimentară a capabilităților ROM-ului furnizat în domeniul stocării datelor. Acest lucru se realizează prin tehnologii moderne implementate în carduri de memorie și unități flash USB. Ele se bazează pe principiul reutilizabilității. Cu alte cuvinte, datele de pe ele pot fi șterse și scrise de zeci și sute de mii de ori.
Ce este ROM-ul
ROM-ul conține două părți, care sunt desemnate ca ROM-A (pentru stocarea programelor) și ROM-E (pentru emiterea de programe). Memoria de tip A numai pentru citire este o matrice de transformatoare de diode care este flashată folosind fire de adresă. Această secțiune a ROM-ului îndeplinește funcția principală. Umplutura depinde de materialul din care este realizat ROM-ul (se pot folosi benzi perforate si magnetice, carduri perforate, discuri magnetice, tamburi, varfuri de ferita, dielectrici si proprietatea acestora de a acumula sarcini electrostatice).
Structura schematică a ROM-ului
Acest obiect electronic este descris ca un dispozitiv, care în aparență seamănă cu conectarea unui anumit număr de celule cu un singur bit. Cipul ROM, în ciuda complexității potențiale și a posibilităților aparent semnificative, este de dimensiuni mici. La memorarea unui anumit bit, se face lipirea la carcasă (când este scris zero) sau la sursa de alimentare (când este scris unul). Pentru a crește capacitatea celulelor de memorie din dispozitivele de memorie numai pentru citire, microcircuitele pot fi conectate în paralel. Aceasta este ceea ce fac producătorii pentru a obține un produs modern, deoarece un cip ROM de înaltă performanță le permite să fie competitivi pe piață.
Volume de memorie atunci când este utilizat în diferite piese de echipament
Cantitatea de memorie variază în funcție de tipul și scopul ROM-ului. Deci, în aparatele electrocasnice simple precum mașinile de spălat sau frigiderele, microcontrolerele instalate pot fi suficiente (din rezervele lor de câteva zeci de kiloocteți), iar în cazuri rare se instalează ceva mai complex. Nu are sens să folosiți o cantitate mare de ROM aici, deoarece cantitatea de electronice este mică și nu sunt necesare calcule complexe de la echipament. Pentru televizoarele moderne, este deja necesar ceva mai perfect. Iar culmea complexității este tehnologia informatică precum computerele și serverele, ROM-ul pentru care, cel puțin, poate conține de la câțiva gigaocteți (pentru cei lansati acum 15 ani) până la zeci și sute de terabytes de informații.
Masca ROM
În cazurile în care înregistrarea este efectuată utilizând un proces de metalizare și se folosește o mască, un astfel de dispozitiv de memorie numai pentru citire se numește mască. Adresele celulelor de memorie din ele sunt alimentate la 10 pini și un microcircuit specific este selectat folosind un semnal CS special. Programarea acestui tip de ROM se realizează în fabrici, ca urmare, producția în volume mici și medii este neprofitabilă și destul de incomodă. Dar în producția pe scară largă, acestea sunt cele mai ieftine dintre toate dispozitivele de stocare persistente, ceea ce le-a făcut populare.
Schematic, ele diferă de masa totală prin aceea că, în matricea de memorie, conexiunile conductoarelor sunt înlocuite cu jumperi fuzibili din siliciu policristalin. În etapa de producție, toți jumperii sunt creați, iar computerul consideră că unitățile logice sunt scrise peste tot. Dar în timpul programării pregătitoare se aplică o tensiune crescută, cu ajutorul căreia se lasă unitățile logice. Când se aplică tensiuni joase, jumperii se evaporă, iar computerul citește că există un zero logic. Acesta este modul în care funcționează dispozitivele de memorie programabile doar pentru citire.
Memorie programabilă numai pentru citire
EPROM-urile s-au dovedit a fi suficient de convenabile în procesul de producție tehnologică, astfel încât să se poată recurge la ele în producția la scară medie și mică. Dar astfel de dispozitive au și limitările lor - de exemplu, puteți scrie un program o singură dată (datorită faptului că jumperii se evaporă o dată pentru totdeauna). Din cauza acestei imposibilități de a reutiliza dispozitivul de stocare numai pentru citire, acesta trebuie să fie aruncat dacă este scris din greșeală. Ca urmare, costul tuturor echipamentelor fabricate crește. Din cauza imperfecțiunii ciclului de producție, această problemă a ocupat destul de puternic mintea dezvoltatorilor de dispozitive de memorie. Calea de ieșire din această situație a fost dezvoltarea ROM-ului, care poate fi reprogramat de multe ori.
ROM cu ștergere UV sau electrică
Și astfel de dispozitive au primit denumirea de „dispozitiv de stocare permanentă cu ștergere ultravioletă sau electrică”. Ele sunt create pe baza unei matrice de memorie în care celulele de memorie au o structură specială. Deci, fiecare celulă este un MOSFET, în care poarta este făcută din siliciu policristalin. Arată ca versiunea anterioară, nu? Dar particularitatea acestor ROM-uri este că siliciul este înconjurat suplimentar de un dielectric cu proprietăți izolante minunate - dioxid de siliciu. Principiul de funcționare aici se bazează pe conținutul încărcăturii de inducție, care poate fi stocată timp de zeci de ani. Există caracteristici pentru ștergere. Astfel, un dispozitiv ROM cu ultraviolete trebuie expus la razele ultraviolete care vin din exterior (lampa cu ultraviolete etc.). Este evident că din punct de vedere al simplității, funcționarea memoriilor permanente cu ștergere electrică este optimă, deoarece pentru activarea lor este necesară doar aplicarea tensiunii. Principiul ștergerii electrice a fost implementat cu succes în ROM-uri precum unitățile flash, pe care le puteți vedea pe multe.
Dar un astfel de circuit ROM, cu excepția construcției celulei, nu diferă din punct de vedere structural de memoria obișnuită doar pentru citire mascată. Uneori, astfel de dispozitive sunt numite și reprogramabile. Dar cu toate avantajele, există și anumite limite ale vitezei de ștergere a informațiilor: această acțiune durează de obicei aproximativ 10-30 de minute.
Deși sunt reinscriptibile, dispozitivele reprogramabile au limitări în utilizare. De exemplu, electronicele șterse cu UV pot supraviețui între 10 și 100 de cicluri de suprascriere. Apoi efectul distructiv al radiațiilor devine atât de tangibil încât acestea încetează să mai funcționeze. Puteți vedea utilizarea unor elemente precum stocarea pentru programele BIOS, în plăcile video și de sunet, pentru porturi suplimentare. Dar principiul ștergerii electrice este optim în ceea ce privește suprascrierea. Astfel, numărul de suprascrieri în dispozitivele obișnuite variază de la 100.000 la 500.000! Există dispozitive ROM separate care pot face mai mult, dar majoritatea utilizatorilor nu vor avea nevoie de ele.
Memorie numai pentru citire (ROM) conceput pentru stocarea permanentă, nevolatilă a informațiilor.
Prin metoda de înregistrare ROM sunt clasificate astfel:
- odata programat de masca din fabrica;
- odată programat de utilizator folosind dispozitive speciale numite programatori - BALUL DE ABSOLVIRE ;
- reprogramabile sau reprogramabile ROM - RPZU.
Masca ROM-urilor
Programare masca ROM-urilor are loc în timpul procesului de fabricație a LSI. De obicei, pe un cristal semiconductor, toate elemente de memorie (SE), iar apoi, la operatiile tehnologice finale, cu ajutorul unei fotomasti a stratului de comutare, se realizeaza legaturi intre liniile adresei, date, si elementul de stocare propriu-zis. Acest șablon (mască) este realizat în conformitate cu dorințele clientului conform cardurilor de comandă. Lista opțiunilor posibile pentru cardurile de comandă este dată în specificațiile tehnice pentru IC ROM. Astfel de ROM sunt realizate pe baza de matrice de diode, tranzistoare bipolare sau MOS.
ROM-uri cu masca cu matrice de diode
Schema unui astfel de ROM prezentată în fig. 12.1. Aici, liniile orizontale sunt linii de adresă, iar liniile verticale sunt linii de date, în acest caz numere binare de 8 biți sunt luate din ele. În această schemă, SE este intersecția condiționată a liniei de adresă și a liniei de date. Selectarea întregii linii a SE se face atunci când se aplică un zero logic liniei de adresă LA i c a ieșirii corespunzătoare a decodorului. Un 0 logic este scris în PG selectat dacă există o diodă la intersecția liniei D eu si LA eu, pentru că în acest caz, circuitul se închide: + 5 V, diodă, masă pe linia de adresă. Deci, în asta ROM când se aplică adresa 11 2, pe linia de adresă apare un semnal de zero activ LA 3, va avea un nivel logic 0, pe magistrala de date D 7 D 0, va apărea informația 01100011 2.
Masca ROM bazată pe matrice MOSFET
Un exemplu de schema acestui ROM este prezentat în fig. 12.2. Informațiile sunt înregistrate prin conectarea sau neconectarea unui tranzistor MOS la punctele corespunzătoare ale LSI. Când selectați o anumită adresă pe linia de adresă corespunzătoare LA i apare un semnal logic activ 1, i.e. un potențial apropiat de potențialul sursei de alimentare +5 V. Această logică 1 se aplică porților tuturor tranzistoarelor din rând și le deschide. Dacă drenul tranzistorului este metalizat, pe linia de date corespunzătoare D i, apare un potential de ordinul 0,2 0,3 V, i.e. nivelul logic 0. Dacă drenul tranzistorului nu este metalizat, circuitul indicat nu este implementat, nu va exista nicio cădere de tensiune pe rezistența R i, adică. la punct D voi avea un potențial de +5 V, adică nivelul logic 1. De exemplu, dacă în cel prezentat în fig. 12.2 ROM la adresa trimite codul 01 2 , pe linia de adresă LA 1 va fi activ la nivelul 1 și pe magistrala de date D 3 D 0 ar fi codul 0010 2 .
Masca ROM-uri bazate pe o matrice de tranzistori bipolari
Exemplu de schemă în acest sens ROM prezentată în fig. 12.3. Înregistrarea informațiilor se realizează și prin metalizarea sau nemetalizarea secțiunii dintre bază și linia de adresă. Pentru a selecta o linie ze pe linia de adresă LA i, se furnizează un logic 1. Când este metalizat, acesta este alimentat la baza tranzistorului, se deschide din cauza diferenței de potențial dintre emițător (masă) și bază (aproximativ + 5 V). Aceasta închide circuitul: + 5 V; rezistenţă R eu ; tranzistor deschis, împământat pe emițătorul tranzistorului. La punctul D i în acest caz va exista un potențial corespunzător căderii de tensiune pe tranzistorul deschis - aproximativ 0,4 V, adică. logic 0. Astfel, zero este scris în SE. Dacă secțiunea dintre linia de adresă și baza tranzistorului nu este metalizată, circuitul electric specificat nu este implementat, căderea de tensiune pe rezistență R i nu sunt, deci pe linia de date corespunzătoare D voi avea un potențial de +5 V, adică logic 1. La aplicarea, de exemplu, adresa 00 2 în cea prezentată în fig. 12.3 ROM codul 10 2 va apărea pe motorul pas cu pas.
Exemple masca ROM-urilor prezentată în fig. 12.4 și în tabel. 12.1 - parametrii acestora.
| Denumirea BIS | Tehnologia de fabricație | Capacitate de informare, bit | Timp de probă, ns |
|---|---|---|---|
| 505PE3 | pMOS | 512x8 | 1500 |
| K555RE4 | TTLSH | 2Kx8 | 800 |
| K568RE1 | nMOS | 2Kx8 | 120 |
| K596RE1 | TTL | 8Kx8 | 350 |
ROM-uri programabile
ROM-uri programabile (BALUL DE ABSOLVIRE) sunt aceleași matrice de diode sau tranzistori ca și ROM-urile mascate, dar cu un design diferit al EA. element de memorie BALUL DE ABSOLVIRE prezentată în fig. 12.5. Accesul la acesta este asigurat prin furnizarea unui 0 logic liniei de adresă LA eu . Scrierea pe acesta se efectuează ca urmare a depunerii (topirii) legăturilor fuzibile PV conectate în serie cu diode, emițători de tranzistori bipolari și drenuri de MOSFET. Inserția fuzibilă PV este o zonă mică de metalizare, care este distrusă (topită) atunci când este programată cu impulsuri de curent de 50 100 microamperi și o durată de aproximativ 2 milisecunde. Dacă inserarea este salvată, atunci se scrie un 0 logic în SE, deoarece este implementat un circuit între sursa de alimentare și masă pe LA i printr-o diodă (în matrice de tranzistori - printr-un tranzistor deschis). Dacă inserția este distrusă, atunci circuitul specificat nu există și se scrie un 1 logic în SE.
Orice electronică este un dispozitiv complex, al cărui principiu de funcționare nu este clar pentru fiecare profan. Ce este un ROM și pentru ce este acest dispozitiv? Majoritatea utilizatorilor de astăzi nu pot răspunde la această întrebare. Să încercăm să remediem această situație.
Ce este un ROM?
Ce sunt ROM-urile și unde pot fi utilizate. Memoria doar citire este așa-numita memorie nevolatilă. Pur tehnic, aceste dispozitive sunt implementate sub formă de microcircuite. În același timp, am aflat cum înseamnă abrevierea ROM. Astfel de cipuri sunt concepute pentru a stoca informațiile introduse de utilizator, precum și programele instalate. În ROM puteți găsi totul, de la documente la imagini. Informațiile de pe acest cip sunt stocate timp de câteva luni sau chiar ani.
În funcție de dispozitivul utilizat, dimensiunile memoriei pot varia de la câțiva kilobytes pe cele mai simple dispozitive, care au un singur cip de siliciu, până la terabytes. Cu cât este mai mare dimensiunea stocării persistente, cu atât mai multe obiecte pot fi stocate pe ea. Volumul cipului este direct proporțional cu cantitatea de date. Dacă încercăm să răspundem cu mai multă capacitate la întrebarea, ce este un ROM, atunci putem spune următoarele: este o stocare de informații care nu depinde de tensiunea continuă.
Utilizarea hard disk-urilor ca ROM
Deci, am dat deja răspunsul la întrebarea ce este un ROM. Acum să vorbim despre ce pot fi ROM-urile. Dispozitivul de stocare principal al oricărui computer este hard disk-ul. Astăzi sunt în fiecare computer. Acest element este utilizat datorită posibilităților largi de acumulare de date. În același timp, există și o serie de ROM-uri care folosesc multiplexoare în dispozitivul lor. Acestea sunt microcontrolere speciale, bootloadere și alte mecanisme electronice. La o examinare mai atentă, este necesar nu numai să înțelegem sensul abrevierei ROM. Pentru a aprofunda subiectul, aveți nevoie de o decodare a altor termeni.
Adăugarea și extinderea capacităților ROM-ului prin utilizarea tehnologiilor flash
Dacă utilizatorul nu are suficientă memorie standard, atunci puteți încerca să utilizați extinderea capacităților de stocare a informațiilor oferite de ROM. Acest lucru se realizează prin utilizarea tehnologiilor moderne care sunt implementate în unitățile USB și cardurile de memorie. Aceste tehnologii se bazează pe principiul reutilizabilității. Pentru a spune simplu, informațiile de pe astfel de suporturi pot fi suprascrise și înregistrate din nou. Puteți face această operație de zeci și sute de mii de ori.
Ce este ROM-ul
ROM-ul este format din două părți, care sunt desemnate ca ROM-A și ROM-E. ROM-A este folosit pentru a stoca programe, iar ROM-E este folosit pentru a emite programe. ROM-ul de tip A este o matrice de diodă-transformator, care este intermitentă folosind fire de adresă. Această secțiune a ROM-ului îndeplinește funcția principală. Umplutura va depinde de materialul care a fost folosit la fabricarea ROM-ului. Pentru aceasta se pot folosi benzi magnetice, discuri magnetice, carduri perforate, tobe, varfuri de ferita, dielectrici cu proprietatea lor de a acumula sarcini electrostatice.
ROM: structură schematică
Acest obiect electronic este de obicei descris ca un dispozitiv care seamănă cu conexiunea unui număr de celule cu un singur bit. În ciuda complexității potențiale, cipul ROM este de dimensiuni foarte mici. La memorarea unui anumit bit de informație, acesta este lipit la carcasă (intrare zero) sau la sursa de alimentare (o intrare). Pentru a crește capacitatea celulelor de memorie, circuitele din dispozitivele de stocare permanente pot fi conectate în paralel. Este exact ceea ce fac producătorii pentru a obține un produs modern. Într-adevăr, atunci când utilizați un ROM cu caracteristici tehnice ridicate, dispozitivul va fi competitiv pe piață.
Cantitatea de memorie folosită în diferite echipamente
Cantitatea de memorie poate depinde de tipul și scopul ROM-ului. În aparatele electrocasnice simple, cum ar fi frigiderele sau mașinile de spălat, microcontrolerele instalate vor fi suficiente. Ceva mai complex este instalat în cazuri rare. Nu are sens să folosești mai mult ROM aici. Cantitatea de electronice este destul de mică. În plus, tehnicianul nu este obligat să efectueze calcule complexe. Pentru televizoarele moderne, poate fi necesar ceva mai complex. Apogeul rafinamentului în circuitele ROM este tehnologia de calcul, cum ar fi serverele și computerele personale. În această tehnică, ROM-urile pot stoca de la câțiva gigaocteți la sute de terabytes de informații.
Masca ROM
Dacă înregistrarea se face în timp ce înregistrarea se face cu un proces de placare și se folosește o mască, atunci acel ROM va fi numit ROM mascat. În ele, adresele celulelor de memorie sunt alimentate la zece pini. Un anumit cip este selectat folosind un semnal CS special. ROM-urile de acest tip sunt programate la fabrici. Prin urmare, este incomod și neprofitabil să le produci în volume medii și mici. Cu toate acestea, în producția pe scară largă, astfel de dispozitive vor fi cele mai ieftine dintre ROM-uri.
Acest lucru a asigurat popularitatea acestui tip de dispozitiv. Din punctul de vedere al soluției de circuit, astfel de ROM-uri diferă de masa totală prin faptul că conexiunile din matricea de stocare sunt înlocuite cu jumperi fuzibili, care sunt realizate din siliciu policristalin. În etapa de producție, toți jumperii sunt creați. Calculatorul consideră că unitățile logice sunt scrise peste tot. Cu toate acestea, în timpul programării pregătitoare, se aplică supratensiune.
Odată cu el, au rămas unități logice. Jumperele se evaporă atunci când se aplică tensiuni joase. Calculatorul consideră că acolo este scris un zero logic. Același principiu este utilizat și în dispozitivele de memorie programabile doar pentru citire. ROM programabil sau PROM s-a dovedit a fi destul de convenabil din punctul de vedere al producției tehnologice. Ele pot fi utilizate atât în producția la scară medie, cât și la scară mică. Cu toate acestea, aceste dispozitive au și limitările lor. Puteți scrie un program o singură dată, după care jumperii se evaporă pentru totdeauna.
Din cauza incapacității de a reutiliza ROM-ul. În cazul unei introduceri eronate, aceasta trebuie aruncată. Ca urmare, costul tuturor echipamentelor fabricate crește. Datorită imperfecțiunii ciclului de producție. Această problemă a ocupat mintea dezvoltatorilor de ceva timp. Ca o cale de ieșire din această situație, s-a decis dezvoltarea unui ROM care să poată fi programat în mod repetat.
ROM cu ștergere electrică sau UV
Astfel de dispozitive sunt create pe baza unei matrice de stocare, în care celulele de memorie au o structură specială. Fiecare celulă de aici este un MOSFET cu o poartă de siliciu policristalin. Ceva similar cu versiunea anterioară. O caracteristică a acestor ROM-uri este că siliciul în acest caz este înconjurat suplimentar de un dielectric, care are proprietăți izolante. Dioxidul de siliciu este folosit ca dielectric.
Aici principiul de funcționare se bazează pe conținutul sarcinii inductive. Poate fi depozitat timp de zeci de ani. Există câteva caracteristici cu ștergere aici. De exemplu, un dispozitiv UV ROM necesită expunerea la razele UV din exterior, cum ar fi de la o lampă UV. Desigur, din punct de vedere al ușurinței în utilizare, proiectarea unui ROM cu ștergere electrică ar fi cea mai bună opțiune. În acest caz, pentru a activa, trebuie doar să aplicați tensiune. Acest principiu de ștergere electrică a fost implementat cu succes în dispozitive precum unitățile flash. Cu toate acestea, o astfel de schemă ROM nu diferă din punct de vedere structural de o masca ROM convențională, cu excepția structurii celulei.
Astfel de dispozitive sunt uneori numite și reprogramabile. Cu toate acestea, cu toate avantajele dispozitivelor de acest tip, există anumite limite ale vitezei de ștergere a informațiilor. De obicei, această operație durează între 10 și 30 de minute. Deși sunt reinscriptibile, dispozitivele reprogramabile au limitări în utilizare. Electronicele cu ștergere UV pot supraviețui între 10 și 100 de cicluri de suprascriere. După aceea, efectul distructiv al radiațiilor ultraviolete va deveni atât de vizibil încât dispozitivul va înceta să mai funcționeze.
Astfel de elemente pot fi folosite pentru a stoca programe BIOS pe plăcile video și de sunet pentru porturi suplimentare. În ceea ce privește posibilitatea suprascrierii, principiul ștergerii electrice va fi optim. Numărul de suprascrieri în astfel de dispozitive variază de la 100 la 500 de mii. Desigur, puteți găsi dispozitive care pot funcționa și mai mult, dar pentru utilizatorii obișnuiți, astfel de caracteristici supranaturale sunt complet inutile.
