ROM belleği nedir? Kalıcı depolama aygıtları. Ana özellikler, kapsam. ROM'un şematik yapısı

KALICI BELLEK (ROM)

Elektrik akımı olmadan verileri depolayan bir bellek türü vardır, yani ROM (Salt Okunur Bellek) veya bazen geçici olmayan bellek olarak adlandırılır, sistemi ve mikroişlemci tarafından kalıcı olarak kullanılması amaçlanan ve izin vermeyen ek programları depolamak için kullanılır. bilgileri değiştirmek veya silmek.

ROM (salt okunur bellek) - anakart üzerinde programlar, bilgisayarın üretimi sırasında girilen veriler ve bilgisayar açıldıktan ve işletim sistemi RAM'e yüklendikten sonra cihazların dahili testi için kullanılan bir mikro devre. Bu mikro programların birleşimine BIOS (Temel Giriş-Çıkış Sistemi) - temel giriş-çıkış sistemi denir. BIOS, Bilgisayar Yapılandırma Kurulumu (SETUP) yardımcı programını içerir. Bilgisayar aygıtlarının bazı özelliklerini (video denetleyici türü, sabit diskler ve disket sürücüleri, genellikle RAM ile çalışma modları, önyükleme sırasında parola istemi) ayarlamanıza olanak tanır.

Veriler, üretim sırasında ROM'a yazılır. Bunu yapmak için, ışığa duyarlı bir malzeme üzerine bindirilen belirli bir dizi bit ile bir şablon yapılır ve ardından yüzeyin bazı kısımları kazınır.

Ayırt etmek:

PROM'lar (programlanabilir ROM'lar), 70'lerin sonunda Texas Instruments adlı bir şirket tarafından geliştirildi. Yani çalışma koşullarında programlama yapmak mümkündür. Bu tür ROM'lar genellikle bir dizi küçük atlama teli içerir. İstenilen sıra ve sütunu seçerek belirli bir jumper'ı yakmanın ve ardından mikro devrenin belirli bir çıkışına yüksek voltaj uygulamanın mümkün olduğu.

EPROM (Erasable Programmable ROM) özel bir cihazın kullanılmasına, sahada programlama yapılmasına ve bilgilerin silinmesine imkan verir. Bunu yapmak için çip, 15 dakika boyunca belirli bir dalga boyuna sahip güçlü ultraviyole ışığa maruz bırakılır.

EEPROM (Elektronik - EEPROM) da silinebilir bir PROM'dur, ancak PROM'dan farklı olarak darbeler uygulayarak yeniden programlamaya izin verir ve özel ek cihazlar gerektirmez. Ancak çok daha az kapasite ile 10 kat daha yavaş çalışırlar ve fiyatı daha pahalıdır.

Flash bellek silinir ve bloklar halinde yazılır. Baskılı devre kartlarında üretilir, birkaç on megabayta kadar kapasiteye sahiptir.

PC sistem kartına takılan ROM modülleri ve kasetler, kural olarak 128 KB'yi aşmayan bir kapasiteye sahiptir. Kalıcı belleğin hızı, operasyonel belleğinkinden daha düşüktür, bu nedenle, performansı artırmak için ROM'un içeriği RAM'e kopyalanır ve işlem sırasında yalnızca gölge ROM belleği (Gölge ROM) olarak da adlandırılan bu kopya doğrudan kullanılır.

"Şu anda PC'ler "yarı kalıcı", yeniden programlanabilir depolama aygıtları - flash bellek kullanıyor. Flash bellek modülleri veya kartlar doğrudan ana kart yuvalarına takılabilir ve aşağıdaki parametrelere sahip olabilir: 512 MB'a kadar kapasite (BIOS ROM'da 128 KB'ye kadar kullanılır), okuma erişim süresi 0,035 - 0,2 μs, bayt başına yazma süresi 2 -- 10 µs. Flash bellek, uçucu olmayan bir depolama aygıtıdır. Bu tür belleğe bir örnek NVRAM'dir -- 500 KB/sn yazma hızına sahip Geçici Olmayan RAM. Genellikle bilgileri yeniden yazmak için, flash belleğin özel bir girişine bir programlama voltajı (12 V) uygulamak gerekir; bu, bilgilerin yanlışlıkla silinmesi olasılığını ortadan kaldırır. Flaş belleğin yeniden programlanması, doğrudan bir disketten veya özel denetleyicili bir PC klavyesinden veya bir PC'ye bağlı harici bir programlayıcıdan gerçekleştirilebilir. Flash bellek, hem çok hızlı, kompakt, alternatif NMD depolama aygıtları - "katı hal sürücüleri" oluşturmak için hem de BIOS programlarını depolayan ROM'u değiştirmek için çok yararlı olabilir ve bu programları doğrudan " "[Elektronik kaynak] URL'si: http://library.tuit.uz/skanir_knigi/book/vich_sistemi/viches_sist_2.htm (15.05.2013 tarihinde erişildi)..

RAM ve ROM'un karşılaştırmalı özellikleri

Tablo 2 Karşılaştırmalı özellikler.

“Fiziksel olarak, RAM tipinde bir bellek cihazı oluşturmak için dinamik ve statik bellek yongaları kullanılır; bunun için biraz bilginin korunması, elektrik yükünün korunması anlamına gelir (bu, tüm RAM'in uçuculuğunu açıklar, yani, bilgisayar kapatıldığında içinde depolanan tüm bilgilerin kaybı).

RAM, fiziksel olarak dinamik RAM öğeleri üzerinde yürütülür ve nispeten yavaş cihazların (bizim durumumuzda dinamik RAM) çalışmasını nispeten hızlı bir mikroişlemci ile koordine etmek için, statik RAM hücrelerinden oluşturulmuş, işlevsel olarak tasarlanmış bir önbellek kullanılır. Böylece, bilgisayarlarda aynı anda her iki RAM türü de bulunur. Fiziksel olarak, harici önbellek, anakart üzerindeki ilgili yuvalara yerleştirilen kartlardaki yongalar şeklinde de uygulanır.Nikolaeva V.A. Bilişim ve bilgi teknolojileri. [Elektronik kaynak] URL: http://www.junior.ru/wwwexam/pamiat/pamiat4.htm (erişim tarihi: 05/15/2013).

ROM- salt okunur olan hızlı, uçucu olmayan bellek. Bilgiler bir kez girilir (genellikle fabrikada) ve kalıcı olarak saklanır (bilgisayar açılıp kapatıldığında). ROM, varlığı bilgisayarda sürekli olarak ihtiyaç duyulan bilgileri depolar. ROM'da bulunan program seti, temel giriş / çıkış sistemi BIOS'unu (Temel Giriş Çıkış Sistemi) oluşturur. BIOS (Temel Giriş Çıkış Sistemi - temel giriş-çıkış sistemi) - bilgisayarı açtıktan ve işletim sistemini RAM'e yükledikten sonra cihazları otomatik olarak test etmek için tasarlanmış bir dizi program.

ROM şunları içerir:

Bilgisayar her açıldığında bloklarının doğru çalışıp çalışmadığını kontrol eden test programları;

Ana çevresel aygıtları yönetmek için programlar - disk sürücüsü, monitör, klavye;

İşletim sisteminin diskte nerede bulunduğu hakkında bilgi.

Rom türleri:

ROM maske programlama ile, yarı iletken entegre devrelerin üretim sürecinde bilgilerin bir defaya mahsus olarak yazıldığı bir hafızadır. Salt okunur bellek aygıtları yalnızca seri üretim söz konusu olduğunda kullanılır, çünkü özel kullanım için entegre devreler için maske üretimi çok pahalıdır.

BALO(programlanabilir salt okunur bellek).

ROM programlama tek seferlik bir işlemdir, örn. EPROM'da depolanan bilgiler daha sonra değiştirilemez.

EPROM(Silinebilir programlanabilir salt okunur bellek). Bununla çalışırken, kullanıcı onu programlayabilir ve ardından kaydedilen bilgileri silebilir.

EEPROM(Elektriksel Değişken Salt Okunur Bellek). Elektriksel yollarla programlanır ve değiştirilir. EPROM'dan farklı olarak, EEPROM'da saklanan bilgileri silmek için hiçbir özel harici cihaz gerekmez.

Görsel olarak, RAM ve ROM, ayrı baytlık bilgilerin kaydedildiği bir hücre dizisi olarak düşünülebilir. Her hücrenin kendi numarası vardır ve numaralandırma sıfırdan başlar. Hücre numarası bayt adresidir.

CPU, RAM ile çalışırken, bellekten okumak veya belleğe yazmak istediği baytın adresini belirtmelidir. Tabii ki, sadece ROM'dan veri okuyabilirsiniz. İşlemci, RAM veya ROM'dan okunan verileri, RAM'e benzer, ancak çok daha hızlı çalışan ve onlarca bayttan fazla olmayan bir kapasiteye sahip olan dahili belleğine yazar.

İşlemci yalnızca dahili belleğinde, RAM'inde veya ROM'unda bulunan verileri işleyebilir. Tüm bu tür bellek aygıtlarına dahili bellek aygıtları denir, bunlar genellikle doğrudan bilgisayarın ana kartında bulunur (işlemcinin dahili belleği, işlemcinin kendisinde bulunur).

ön bellek.İşlemci içindeki veri alışverişi, işlemci ile RAM arasındaki veri alışverişinden çok daha hızlıdır. Bu nedenle, RAM'e erişim sayısını azaltmak için, işlemci içinde sözde süper hızlı veya önbellek oluşturulur. İşlemci veriye ihtiyaç duyduğunda önce önbelleğe erişir ve ancak gerekli veriler eksik olduğunda ana belleğe erişim sağlar. Önbellek ne kadar büyükse, ihtiyacınız olan verilerin orada olma olasılığı o kadar yüksektir. Bu nedenle, yüksek performanslı işlemciler artırılmış önbelleğe sahiptir.

Birinci düzey önbellek arasında ayrım yapın(işlemci ile aynı çip üzerinde çalışır ve birkaç on KB mertebesinde bir hacme sahiptir), ikinci seviye (ayrı bir yonga üzerinde gerçekleştirilir, ancak işlemci sınırları içinde, yüz veya daha fazla KB hacme sahip) ve üçüncü seviye (anakart üzerinde bulunan ve bir veya daha fazla MB hacme sahip ayrı yüksek hızlı mikro devrelerde gerçekleştirilir) ).

Çalışma sırasında, işlemci verileri yazmaçlarında, RAM'inde ve işlemcinin harici bağlantı noktalarında işler. Verinin bir kısmı gerçek veri olarak yorumlanır, verinin bir kısmı adres verisi olarak yorumlanır ve bir kısmı da komutlar olarak yorumlanır. Bir işlemcinin veriler üzerinde yürütebileceği çeşitli komutlar kümesi, bir işlemci yönergeleri sistemi oluşturur. İşlemcinin talimat seti ne kadar büyükse, mimarisi o kadar karmaşık, bayt cinsinden talimat kaydı ve ortalama talimat yürütme süresi o kadar uzun olur.

| Salt Okunur Bellek (ROM)

UV silmeli Intel 1702 EPROM çipi
Salt Okunur Bellek (ROM)- bir dizi değişmez veriyi depolamak için kullanılan geçici olmayan bellek.

Geçmiş ROM türleri

Elektronik teknolojisinin ve bilgisayarların gelişmesiyle birlikte yüksek hızlı ROM'a ihtiyaç doğdu. Vakum elektroniği çağında, potansiyeloskoplara, monoskoplara ve ışın lambalarına dayalı ROM'lar kullanıldı. Transistör tabanlı bilgisayarlarda, eklenti matrisleri küçük kapasiteli ROM'lar olarak yaygın şekilde kullanılıyordu. Büyük miktarda veri depolamak gerekirse (ilk nesil bilgisayarlar için birkaç on kilobayt), ferrit halkalara dayalı ROM'lar kullanıldı (bunlar benzer RAM türleri ile karıştırılmamalıdır). "Firmware" terimi bu tür ROM'lardan kaynaklanır - hücrenin mantıksal durumu, halkayı çevreleyen telin sarım yönü ile belirlenir. Bir ferrit halka zincirinden ince bir tel çekilmesi gerektiğinden, bu işlemi gerçekleştirmek için dikiş iğnelerine benzer metal iğneler kullanıldı. Ve ROM'u bilgi ile doldurma işlemi, dikiş işlemine benziyordu.

ROM nasıl çalışır? Modern ROM türleri

Çoklayıcıya dayalı ROM devresi
Bu şemada, sekiz adet tek bitlik hücre için kalıcı bir depolama cihazı oluşturulmuştur. Tek bitlik bir hücrede belirli bir bitin saklanması, telin güç kaynağına lehimlenmesi (bir yazma) veya telin gövdeye lehimlenmesi (sıfır yazma) ile yapılır. Devre şemalarında, böyle bir cihaz şekilde gösterildiği gibi belirtilmiştir.

Devre şemalarında ROM tanımı
Bir ROM bellek hücresinin kapasitesini artırmak için bu mikro devreler paralel bağlanabilir (çıkışlar ve kaydedilen bilgiler doğal olarak bağımsız kalır). Tek bitlik ROM'ların paralel bağlantı şeması aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Çok bitli ROM'un şeması
Gerçek ROM'larda, mikro devre üretiminin son işlemi olan metalleştirme kullanılarak bilgiler kaydedilir. Metalleştirme bir maske kullanılarak gerçekleştirilir, bu nedenle bu tür ROM'lar denir. maske ROM'ları. Gerçek mikro devreler ile yukarıda verilen basitleştirilmiş model arasındaki diğer bir fark, çoklayıcıya ek olarak bir çoğullama çözücünün kullanılmasıdır. Böyle bir çözüm, tek boyutlu bir bellek yapısının çok boyutlu bir yapıya dönüştürülmesini mümkün kılar ve böylece ROM devresinin çalışması için gerekli olan kod çözücü devresinin hacmini önemli ölçüde azaltır. Bu durum aşağıdaki şekil ile gösterilmektedir:

Salt okunur belleği maskeleme şeması
Maskelenmiş ROM'lar, şekilde gösterildiği gibi devre şemalarında gösterilmektedir. Bu çipteki bellek hücrelerinin adresleri A0 ... A9 pinlerine beslenir. Çip, CS sinyali tarafından seçilir. Bu sinyali kullanarak, ROM miktarını artırabilirsiniz (RAM'den bahsederken CS sinyalinin kullanımına ilişkin bir örnek verilmiştir). Çip, RD sinyali tarafından okunur.

Maske ROM'u fabrikada programlanmıştır ve bu, cihaz geliştirme aşamasından bahsetmeye bile gerek yok, küçük ve orta ölçekli üretim çalışmaları için çok elverişsizdir. Doğal olarak, büyük ölçekli üretim için maske ROM'lar en ucuz ROM türüdür ve bu nedenle şu anda yaygın olarak kullanılmaktadır. Küçük ve orta ölçekli radyo ekipmanı serileri için, özel cihazlarda - programlayıcılarda programlanabilen mikro devreler geliştirilmiştir. Bu mikro devrelerde, bellek matrisindeki iletkenlerin kalıcı bağlantısı, polikristalin silikondan yapılmış eriyebilir atlama telleri ile değiştirilir. Mikro devrenin üretimi sırasında, tüm bellek hücrelerine mantıksal birimler yazmaya eşdeğer olan tüm atlama telleri yapılır. Programlama sırasında, mikro devrenin güç pimleri ve çıkışları artırılmış güçle beslenir. Bu durumda, mikro devrenin çıkışına besleme voltajı (mantıksal birim) uygulanırsa, jumper'dan akım akmaz ve jumper bozulmadan kalır. Mikro devrenin çıkışına (kasaya bağlı) düşük bir voltaj seviyesi uygulanırsa, jumper'dan bir akım akacak ve bu jumper'ı buharlaştıracak ve daha sonra bu hücreden bilgi okunduğunda, mantıksal bir sıfır olacaktır. Okumak.

Bu tür çiplere denir programlanabilir ROM (PROM) ve şekilde gösterildiği gibi devre şemalarında gösterilmektedir. Örnek olarak, 155PE3, 556RT4, 556RT8 mikro devreleri ve diğerlerinden bahsedilebilir.

Devre şemalarında programlanabilir salt okunur bir bellek cihazının tanımı
Programlanabilir ROM'ların küçük ve orta ölçekli üretim için çok uygun olduğu kanıtlanmıştır. Ancak elektronik cihazlar geliştirilirken çoğu zaman ROM'a yazılan programın değiştirilmesi gerekir. Bu durumda ROM tekrar kullanılamaz, bu nedenle ROM bir kez yazıldığında, hatalı veya ara bir program olması durumunda, onu atmak gerekir, bu da doğal olarak ekipman geliştirme maliyetini artırır. Bu eksikliği ortadan kaldırmak için silinebilen ve yeniden programlanabilen başka bir ROM türü geliştirildi.

UV silmeli ROM iç yapısı aşağıdaki şekilde gösterilen bellek hücreleri üzerine kurulu bir bellek matrisi temelinde oluşturulur:

Ultraviyole ve elektrik silme özellikli ROM bellek hücresi
Hücre, polikristal silikon kapısı olan bir MOS transistörüdür. Daha sonra, mikro devrenin üretim sürecinde, bu kapı oksitlenir ve sonuç olarak, mükemmel yalıtım özelliklerine sahip bir dielektrik olan silikon oksit ile çevrelenir. Açıklanan hücrede, ROM tamamen silindiğinde, kayan kapıda yük yoktur ve bu nedenle transistör akımı iletmez. Mikro devre programlanırken, kayan kapının üzerinde bulunan ikinci kapıya yüksek voltaj uygulanır ve tünel etkisi nedeniyle yüzer kapıda yükler indüklenir. Kayan geçit üzerindeki programlama voltajı kaldırıldıktan sonra indüklenen yük kalır ve bu nedenle transistör iletken durumda kalır. Yüzer kapı şarjı onlarca yıl saklanabilir.

Salt okunur bir bellek cihazının blok şeması, daha önce açıklanan maske ROM'undan farklı değildir. Yukarıda açıklanan tek hücre, atlama teli yerine kullanılır. Yeniden programlanabilir ROM'larda, önceden kaydedilmiş bilgilerin silinmesi ultraviyole radyasyon ile gerçekleştirilir. Bu ışığın yarı iletken kristale engellenmeden geçmesi için, mikro devre yuvasına bir kuvars cam pencere yerleştirilmiştir.

Mikro devre ışınlandığında, silikon oksidin yalıtım özellikleri kaybolur ve kayan kapıdan biriken yük yarı iletkenin büyük kısmına akar ve depolama hücresi transistörü kapalı duruma geçer. Çip silme süresi 10 ile 30 dakika arasında değişmektedir.

Mikro devrelerin yazma-silme döngülerinin sayısı 10 ila 100 kez arasındadır, bundan sonra mikro devre arızalanır. Bu, ultraviyole radyasyonun zararlı etkilerinden kaynaklanmaktadır. Bu tür mikro devrelere örnek olarak, Rus üretimi 573 serisi mikro devreler, yabancı üretim 27sXXX serisi mikro devreler sayılabilir. Bu yongalar çoğunlukla ana bilgisayarların BIOS programlarını depolar. Yeniden programlanabilir ROM'lar, şekilde gösterildiği gibi devre şemalarında gösterilmektedir.

Devre şemalarında yeniden programlanabilir salt okunur bir bellek cihazının tanımı
Bu nedenle, kuvars pencereli kasalar çok pahalıdır ve az sayıda yazma-silme döngüsü, bilgileri PROM'dan elektriksel olarak silmenin yollarını aramaya yol açmıştır. Yol boyunca, artık pratik olarak çözülen birçok zorlukla karşılaşıldı. Şimdi, bilgilerin elektriksel olarak silinmesine sahip mikro devreler oldukça yaygındır. Bir bellek hücresi olarak, EPROM'daki ile aynı hücreleri kullanırlar, ancak elektrik potansiyeli ile silinirler, bu nedenle bu mikro devreler için yazma-silme döngülerinin sayısı 1.000.000 kata ulaşır. Bu tür mikro devrelerde bir hafıza hücresinin silme süresi 10 ms'ye düşürülür. Bu tür mikro devreler için kontrol şemasının karmaşık olduğu ortaya çıktı, bu nedenle bu mikro devrelerin gelişimi için iki yön özetlendi:

1. -> EEPROM
2. -> FLAŞ - ROM

EEPROM'lar daha pahalıdır ve boyut olarak daha küçüktür, ancak her bir bellek hücresinin üzerine ayrı ayrı yazmanıza izin verir. Sonuç olarak, bu mikro devreler maksimum sayıda yazma-silme döngüsüne sahiptir. Elektrikle silinebilir ROM'un kapsamı, güç kapatıldığında silinmemesi gereken verilerin depolanmasıdır. Bu mikro devreler, yerli mikro devreler 573РР3, 558РР ve 28cXX serisinin yabancı mikro devrelerini içerir. Elektriksel olarak silinebilir ROM'lar şekilde gösterildiği gibi şemalarda belirtilmiştir.

Devre şemalarında elektriksel olarak silinebilir salt okunur bellek için sembol
Son zamanlarda, harici mikro devre ayaklarının sayısını azaltarak EEPROM'un boyutunu küçültme eğilimi olmuştur. Bunu yapmak için, adres ve veriler bir seri port aracılığıyla çipe ve çipten aktarılır. Bu durumda, iki tür seri bağlantı noktası kullanılır - SPI bağlantı noktası ve I2C bağlantı noktası (sırasıyla mikro devreler 93cXX ve 24cXX serisi). 24cXX yabancı serisi, 558РРX yerli mikro devre serisine karşılık gelir.

FLASH - ROM'lar, silme işleminin her hücre için ayrı ayrı değil, bir bütün olarak tüm mikro devre veya EPROM'da yapıldığı gibi bu mikro devrenin bellek matris bloğu için gerçekleştirilmesi bakımından EEPROM'lardan farklıdır.

Kalıcı bir depolama aygıtına erişirken, önce adres veri yolundaki bellek hücresinin adresini ayarlamanız ve ardından mikro devreden bir okuma işlemi gerçekleştirmeniz gerekir. Bu zamanlama diyagramı şekilde gösterilmiştir.

Şematik diyagramlarda FLASH belleğin gösterilmesi
Şekildeki oklar, kontrol sinyallerinin üretilmesi gereken sırayı göstermektedir. Bu şekilde, RD okuma sinyalidir, A hücre adresi seçme sinyalleridir (adres veriyolundaki tek tek bitler farklı değerler alabildiğinden, geçiş yolları hem bire hem de sıfır durumuna gösterilir), D çıkıştır seçilen ROM konumundan okunan bilgiler.

Salt Okunur Bellek (ROM)- Değişmez bilgileri (programlar, sabitler, tablo işlevleri) depolamak için tasarlanmış bir bellek. Sorun çözme sürecinde, ROM yalnızca bilgilerin okunmasına izin verir. ROM kullanımının tipik bir örneği olarak, PC'de BIOS'u depolamak için kullanılan LSI ROM'a işaret edilebilir (Temel Giriş Çıkış Sistemi - temel giriş-çıkış sistemi).

Genel durumda, EPROM sözcükleri kapasiteli bir ROM sürücüsü (bellek hücrelerinin bir dizisi), uzunluğu R Her biri + 1 bit, genellikle bir yatay sistem (adres) ve R Kesişme noktalarında bağlantı elemanları ile bağlanabilen + 1 dikey (deşarj) iletken (Şek. 1.46). İletişim elemanları (EC) eriyebilir bağlantılardır veya P-N-geçişler. arasında bir iletişim unsurunun varlığı J-m yatay ve Ben m dikey iletkenler şu anlama gelir: Ben hafıza hücre numarasının -inci basamağı J bir yazılır, ES yokluğu buraya sıfır yazılır demektir. Hücre numarasına bir kelime yazma J ROM, bit iletkenleri ile adres tel numarası arasındaki bağlantı elemanlarının uygun şekilde düzenlenmesiyle üretilir. J. Hücre numarasından kelime oku J ROM böyle gider.

Pirinç. 1.46. EPROM sözcükleri kapasiteli bir ROM sürücüsü, uzunluğu R+ 1 basamak her biri

adres kodu A = Jşifresi çözülmüş ve yatay iletken numarasında J sürücü bir güç kaynağı tarafından desteklenmektedir. Seçilen adres iletkenine kuplaj elemanları ile bağlanan deşarj iletkenlerinin iletkenlerine enerji verilir. sen 1 birim seviyesi, diğer deşarj iletkenleri enerjili kalır sen 0 seviye sıfır. Sinyal seti sen 0 ve sen Deşarj iletkenleri üzerinde 1 ve JP numarasının içeriğini oluşturur J, yani adresteki kelime A.

Şu anda ROM'lar, yarı iletken ES kullanan LSI ROM'lardan oluşturulmuştur. LIS ROM genellikle üç sınıfa ayrılır:

- maske (MPZU);

– programlanabilir (PROM);

- yeniden programlanabilir (RPZU).

Maske ROM'ları(ROM - Salt Okunur Bellekten) - ROM, kristal büyütme işlemi sırasında bir fotoğraf maskesinden kaydedilen bilgiler. Örneğin, 2 kbyte kapasiteli BIS ROM 555RE4, KOI-8 koduna göre bir karakter oluşturucudur. Maske ROM'larının avantajı, yüksek güvenilirlikleri ve dezavantajı, düşük üretilebilirlikleridir.

Programlanabilir ROM'lar(PROM - Programlanabilir ROM) - ROM, kullanıcı tarafından özel cihazlar - programcılar kullanılarak yazılan bilgiler. Bu LSI'lar, adres ve deşarj iletkenlerinin tüm kesişme noktalarında tam bir ES seti ile üretilir. Bu, bu tür LSI'ların üretilebilirliğini ve dolayısıyla üretim ve uygulamadaki kütle karakterini artırır. PROM'daki bilgilerin kaydedilmesi (programlanması), kullanıcı tarafından başvurularının yapıldığı yerde yapılır. Bu, sıfırların yazılması gereken noktalardaki bağlantı elemanlarının yakılmasıyla yapılır. Örneğin, 0,5 kbyte kapasiteli TTLSH-BIS PROM 556RT5'i belirtiyoruz. LSI PROM'ların güvenilirliği, maskelenmiş LSI'lardan daha düşüktür. Programlamadan önce, ES varlığı açısından test edilmelidirler.

EPROM ve EPROM'da, PL'lerinin içeriğini değiştirmek imkansızdır. Yeniden programlanabilir ROM'lar(RPZU), içinde depolanan bilgilerin birden fazla değiştirilmesine izin verir. Aslında EPROM, sahip olduğu bir RAM'dir. T RFP>> T perş. EPROM'un içeriğinin değiştirilmesi, içinde depolanan bilgilerin silinmesiyle başlar. Elektrikli (EPROM) ve ultraviyole (UVEPROM) bilgi silme özelliğine sahip RPZU verilir. Örneğin, 8 kB kapasiteli elektriksel silmeli bir KM1609RR2A LSI en az 104 kez yeniden programlanabilir, bilgileri açık durumda en az 15.000 saat (yaklaşık iki yıl) ve kapalı durumda en az 10 yıl depolayabilir. 8 kB kapasiteli ultraviyole silme K573RF4A özellikli LSI RROM, en az 25 yeniden yazma döngüsüne izin verir, bilgileri açık durumda en az 25.000 saat ve kapalı durumda en az 100.000 saat saklar.

EPROM'ların temel amacı, zaman zaman programlarda değişiklik yapmanız gerektiğinde, yazılım geliştirme ve hata ayıklama sistemlerinde, mikroişlemci sistemlerinde ve diğerlerinde ROM'lar yerine bunları kullanmaktır.

Bir ROM'un çalışması bire bir dönüşüm olarak görülebilir. N-bit adres kodu A v N ondan okunan kelimenin bit kodu, yani ROM bir kod dönüştürücüdür (belleği olmayan dijital makine).

Şek. 1.47, şemalarda ROM'un koşullu bir görüntüsünü gösterir.

Pirinç. 1.47. Sembolik ROM görüntüsü

ROM'un işlevsel şeması, Şek. 1.48.

Pirinç. 1.48. ROM'un işlevsel diyagramı

Depolama cihazları uzmanları ortamında benimsenen terminolojiye göre, giriş koduna adres denir, 2 N dikey lastikler - sayısal cetveller, Mçıktılar - saklanan kelimenin bitleri. ROM'a herhangi bir ikili kod girdiğinde, her zaman sayı satırlarından biri seçilir. Aynı zamanda verilen sayı satırı ile bağlantısı bozulmamış OR elemanlarının çıktısında 1 görünür.Bu, seçilen kelimenin (veya sayı satırının) verilen bitine 1 yazıldığı anlamına gelir, sıfırlar kalacaktır. Programlama yasası da ters olabilir.

Bu nedenle, ROM, işlevsel bir birimdir. N girişler ve Mçıktılar, depolama 2 N M dijital bir cihazın çalışması sırasında değişmeyen bit sözcükleri. Adres ROM'un girişine uygulandığında, karşılık gelen kelime çıkışta görünür. Mantıksal tasarımda, kalıcı bellek, sabit bir kelime kümesine sahip bir bellek veya bir kod dönüştürücü olarak kabul edilir.

Diyagramlarda (bkz. Şekil 1.47), ROM, ROM olarak anılır. Salt okunur bellek aygıtlarında genellikle bir etkinleştirme girişi E bulunur. E girişindeki aktif seviye ile ROM işlevlerini yerine getirir. İzin yokluğunda, mikro devrenin çıkışları devre dışıdır. Birkaç etkinleştirme girişi olabilir, ardından bu girişlerdeki sinyallerin çakışmasıyla mikro devrenin kilidi açılır. ROM'da, E sinyali genellikle okuma CHT (okuma), VM çipinin seçimi, VC kristalinin seçimi (çip seçimi - CS) olarak adlandırılır.

ROM yongaları ölçeklendirilmek üzere tasarlanmıştır. Depolanan kelimelerin basamak sayısını artırmak için tüm mikro devre girişleri paralel bağlanır (Şekil 1.49, A) ve artan toplam çıktı sayısından, artan kelime uzunluğuna karşılık gelen çıkış kelimesi alınır.

Saklanan kelimelerin sayısını artırmak için (Şek. 1.49, B) mikro devrelerin adres girişleri paralel bağlanır ve yeni, genişletilmiş adresin en önemsiz bitleri olarak kabul edilir. Yeni adresin eklenen üst bitleri, E girişleri aracılığıyla mikro devrelerden birini seçen kod çözücüye gönderilir. Az sayıda mikro devre ile, ROM'un etkinleştirme girişlerinin birleşiminde en yüksek bitlerin kodunun çözülmesi yapılabilir. Depolanan sözcük sayısındaki artışla aynı bitlerin çıktıları OR işlevleri kullanılarak birleştirilmelidir. ROM yongalarının çıkışları, kablolu bir OR yöntemiyle birleştirmek için bir açık kollektör devresine göre veya çıkışların doğrudan fiziksel kombinasyonuna izin veren üç durumlu bir tampon devresine göre yapılıyorsa, özel OR öğeleri gerekli değildir.

ROM mikro devrelerinin çıkışları genellikle terstir ve E girişi de genellikle terstir. ROM genişletmesi, bu amplifikatörlerin getirdiği ek gecikmeleri hesaba katarak, bazı sinyal kaynaklarının yük kapasitesini artırmak için tampon amplifikatörlerin kullanılmasını gerektirebilir, ancak genel olarak birçok CU'nun (örneğin, otomasyon cihazları) tipik özelliği olan nispeten küçük bellek miktarlarıyla, ROM'u artırmak genellikle temel sorunlara yol açmaz.

Pirinç. 1.49. Mikrodevre girişleri paralel bağlandığında saklanan word'lerin basamak sayısında artış ve mikrodevrelerin adres girişleri paralel bağlandığında saklanan word sayısındaki artış

Elektronik cihazlarda tüm sistemin çalışmasını sağlayan en önemli unsurlardan biri dahili ve harici olarak ayrılan hafızadır. Elementler Dahili bellek RAM, ROM ve CPU önbelleğini göz önünde bulundurun. Harici- bunlar bir bilgisayara dışarıdan bağlanan her türlü sürücüdür - sabit sürücüler, flash sürücüler, hafıza kartları vb.

Salt okunur bellek (ROM), işlem sırasında değiştirilemeyen verileri depolamak için, rasgele erişim belleği (RAM), sistemde o anda meydana gelen işlemlerden gelen bilgileri hücrelerine yerleştirmek için ve önbellek, sinyallerin acil işlenmesi için kullanılır. mikroişlemci tarafından.

ROM nedir

ROM veya ROM (Salt okunur bellek - Salt okunur) - bir PC ve telefonun hemen hemen her bileşeninde bulunan ve gerekli olan bilgileri değiştirmeyen tipik bir depolama aygıtı başlatmak ve çalıştırmak için sistemin tüm unsurları. ROM'daki içerik, donanım üreticisi tarafından yazılmıştır ve cihazın ön test edilmesi ve başlatılması için yönergeler içerir.

ROM özellikleri güçten bağımsızlık, yeniden yazmanın imkansızlığı ve bilgileri uzun süre saklama yeteneğidir. ROM'da yer alan bilgiler geliştiriciler tarafından bir kez girilir ve donanım silinmesine izin vermez, bilgisayar veya telefonun servisi bitene veya bozulana kadar saklanır. Yapısal olarak ROM hasardan korumalı gerilim düşüşleri sırasında, bu nedenle, yalnızca mekanik hasar içerdiği bilgilere zarar verebilir.

Mimariye göre, maskelenmiş ve programlanabilir olarak ayrılırlar:

• maskelerde cihazlar, üretimin son aşamasında tipik bir şablon kullanılarak bilgi girilir. İçerilen verilerin üzerine kullanıcı tarafından yazılamaz. Ayırma bileşenleri, transistörlerin veya diyotların tipik pnp elemanlarıdır.
• Programlanabilir ROM'larda (Programlanabilir ROM), bilgi, aralarında bir yarı iletken elemanın bir pn bağlantısı ve bir metal jumper bulunan iki boyutlu bir iletken elemanlar matrisi şeklinde sunulur. Böyle bir hafızanın programlanması, yüksek genlik ve süreye sahip bir akım aracılığıyla atlama tellerinin çıkarılması veya oluşturulmasıyla gerçekleşir.

Ana fonksiyonlar

ROM bellek blokları, belirli bir cihazın donanımını yönetme hakkında bilgi içerir. ROM aşağıdaki alt programları içerir:

• Direktif başlat ve kontrol et Mikroişlemcinin çalışması için.
• kontrol eden bir program performans ve bütünlük bir bilgisayarda veya telefonda bulunan tüm donanımlar.
• Bir sistemi başlatan ve sonlandıran bir program.
• kontrol eden alt programlar çevresel ekipman ve G/Ç modülleri.
• Fiziksel sürücüdeki işletim sisteminin adresi hakkında bilgi.

Mimari

Kalıcı depolama cihazları şeklinde yapılır iki boyutlu dizi. Dizinin öğeleri, bazıları etkilenmeyen, diğer hücreler yok edilen iletken kümeleridir. İletken elemanlar en basit anahtarlardır ve sırayla sıralara ve sıralara bağlayarak bir matris oluştururlar.

İletken kapalıysa, mantıksal bir sıfır içerir, açık - mantıksal bir birim. Böylece, ikili koddaki veriler, mikroişlemci tarafından okunan iki boyutlu bir fiziksel öğeler dizisine girilir.

Çeşitler

Cihazın üretim yöntemine bağlı olarak, ROM aşağıdakilere ayrılır:

• Sıradan fabrika yapımı. Böyle bir cihazdaki veriler değişmez.
• programlanabilir Programın bir kez değiştirilmesine izin veren ROM'lar.
• Silinebilir bellenim, bu, örneğin ultraviyole ışık kullanarak öğelerden verileri temizlemenize ve bunların üzerine yazmanıza olanak tanır.
• izin veren elektriksel olarak temizlenebilir, yeniden yazılabilir öğeler çoklu değişiklik. Bu tip HDD, SSD, Flash ve diğer sürücülerde kullanılır. Anakartlardaki BIOS aynı mikro devre üzerine yazılmıştır.
• Manyetik, bilgilerin manyetize olmayanlarla dönüşümlü olarak manyetize edilmiş alanlarda depolandığı. Bunların üzerine yazılabilir.

RAM ve ROM arasındaki fark

İki tür donanım arasındaki farklar, güç kapatıldığında sağladığı güvenlik, hız ve verilere erişim yeteneğidir.

RAM'de (Rasgele erişimli bellek veya RAM), bilgi, her birine erişilebilen sıralı olarak düzenlenmiş hücrelerde bulunur. yazılım arayüzleri. RAM, programlar, oyunlar gibi sistemde o anda çalışan işlemler hakkında veriler içerir, değişkenlerin değerlerini ve yığınlardaki ve kuyruklardaki veri listelerini içerir. Bilgisayarınızı veya telefonunuzu kapattığınızda, RAM bellek tamamen temizlendi. ROM belleğe kıyasla, daha hızlı erişim hızına ve güç tüketimine sahiptir.

ROM belleği daha yavaştır ve çalıştırmak için daha az güç kullanır. Temel fark, RAM'deki bilgiler sürekli değişirken, ROM'daki gelen verilerin değiştirilememesidir.