Scopul și caracteristicile ROM. Care este scopul ROM-ului Funcțiile memoriei permanente ale computerului includ

Memorie numai pentru citire (Memorie numai pentru citire - ROM)

(Memorie numai pentru citire - ROM)

Memoria doar citire (ROM, Read Only Memory) este o memorie nevolatilă, utilizată pentru a stoca date care nu vor trebui niciodată modificate. Conținutul memoriei este „conectat” în dispozitiv într-un mod special în timpul fabricării acestuia pentru stocare permanentă. ROM-ul poate fi doar citit.

În primul rând, un program pentru controlul funcționării procesorului în sine este scris în memoria permanentă. ROM-ul conține programe pentru controlul afișajului, tastatura, memoria externă, programe pentru pornirea și oprirea computerului și programe de testare a dispozitivelor.

Cel mai important cip ROM este modulul BIOS (Basic Input/Output System) - un set de programe concepute pentru a testa automat dispozitivele după pornirea computerului și încărcarea sistemului de operare în RAM.

Rolul BIOS-ului este dublu - pe de o parte, este un element integral al hardware-ului și, pe de altă parte, este un modul important al oricărui sistem de operare.

Deci, ROM-ul stochează permanent informații care sunt scrise acolo atunci când computerul este fabricat.

! Memorie non volatila. Când alimentarea este oprită, conținutul ROM-ului nu este șters.

ROM-ul conține:

1. programe de testare care verifică funcționarea corectă a dispozitivului de fiecare dată când porniți computerul;
2. programe pentru controlul dispozitivelor periferice de bază (unitate de disc, monitor, tastatură);
3. Un program de pornire care caută încărcătorul de pornire al sistemului de operare pe un suport extern. BIOS-ul modern vă permite să porniți sistemul de operare nu numai de pe discuri magnetice și optice, ci și de pe unități flash USB.

| Memorie numai pentru citire (ROM)

Cip Intel 1702 EPROM cu ștergere UV
Memorie numai pentru citire (ROM)- memorie nevolatilă, folosită pentru a stoca o serie de date imuabile.

Tipuri istorice de ROM

Dispozitivele de stocare numai în citire au început să găsească aplicații în tehnologie cu mult înainte de apariția computerelor și a dispozitivelor electronice. În special, unul dintre primele tipuri de ROM a fost o rolă cu came, folosită în orgă, cutii muzicale și ceasuri de sunet.

Odată cu dezvoltarea tehnologiei electronice și a computerelor, a apărut nevoia de ROM-uri de mare viteză. În era electronicii cu vid, ROM-urile erau folosite pe baza potențialoscoape, monoscoape și lămpi cu fascicul. În calculatoarele bazate pe tranzistori, matricele de plug au fost utilizate pe scară largă ca ROM-uri de capacitate mică. Dacă a fost necesară stocarea unor cantități mari de date (pentru calculatoarele de prima generație - câteva zeci de kiloocteți), s-au folosit ROM-uri bazate pe inele de ferită (nu trebuie confundate cu tipuri similare de RAM). Din aceste tipuri de ROM își are originea termenul „firmware” - starea logică a celulei a fost stabilită de direcția de înfășurare a firului din jurul inelului. Deoarece o sârmă subțire trebuia trasă printr-un lanț de inele de ferită, pentru a efectua această operație au fost folosite ace metalice asemănătoare cu acele de cusut. Și operațiunea de umplere a ROM-ului cu informații în sine amintea de procesul de cusut.

Cum funcționează ROM-ul? Tipuri moderne de ROM

Foarte des, în diverse aplicații, este necesar să stocați informații care nu se modifică în timpul funcționării dispozitivului. Acestea sunt informații precum programe din microcontrolere, încărcătoare de încărcare și BIOS din computere, tabele cu coeficienții de filtru digital în procesoarele de semnal. Aproape întotdeauna aceste informații nu sunt necesare în același timp, astfel încât cele mai simple dispozitive pentru stocarea informațiilor permanente pot fi construite pe multiplexoare. Diagrama unui astfel de dispozitiv de stocare permanent este prezentată în figura următoare

Circuit de memorie numai citire bazat pe un multiplexor
În acest circuit, este construit un dispozitiv de memorie doar pentru citire cu opt celule pe un singur bit. Stocarea unui bit specific într-o celulă cu o singură cifră se face prin lipirea firului la sursa de alimentare (scriind un unu) sau sigilând firul pe carcasă (scrierea unui zero). Pe diagramele de circuit, un astfel de dispozitiv este desemnat așa cum se arată în figură

Desemnarea unui dispozitiv de stocare permanent pe schemele de circuit
Pentru a crește capacitatea celulei de memorie ROM, aceste microcircuite pot fi conectate în paralel (ieșirile și informațiile înregistrate rămân în mod natural independente). Diagrama de conectare paralelă a ROM-urilor pe un singur bit este prezentată în figura următoare

Circuit ROM multi-biți
În ROM-urile reale, informațiile sunt înregistrate folosind ultima operație de producție a cipurilor - metalizarea. Metalizarea se realizează folosind o mască, motiv pentru care se numesc astfel de ROM-uri masca ROM-urilor. O altă diferență între microcircuite reale și modelul simplificat prezentat mai sus este utilizarea unui demultiplexor în plus față de un multiplexor. Această soluție face posibilă transformarea unei structuri de stocare unidimensionale într-una multidimensională și, prin urmare, reducerea semnificativă a volumului circuitului de decodor necesar pentru funcționarea circuitului ROM. Această situație este ilustrată de următoarea figură:

Mascați circuitul de memorie doar pentru citire
ROM-urile de mască sunt reprezentate în diagramele de circuit, așa cum se arată în figură. Adresele celulelor de memorie din acest cip sunt furnizate la pinii A0 ... A9. Cipul este selectat de semnalul CS. Folosind acest semnal, puteți crește volumul ROM (un exemplu de utilizare a semnalului CS este dat în discuția despre RAM). Microcircuitul este citit folosind semnalul RD.

Programarea ROM-ului măștii se realizează la fabrica producătorului, ceea ce este foarte incomod pentru loturile de producție mici și mijlocii, ca să nu mai vorbim de etapa de dezvoltare a dispozitivului. Desigur, pentru producția la scară largă, masca ROM-urile sunt cel mai ieftin tip de ROM și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă în prezent. Pentru serii de producție mici și mijlocii de echipamente radio au fost dezvoltate microcircuite care pot fi programate în dispozitive speciale - programatoare. În aceste cipuri, conexiunea permanentă a conductorilor din matricea de memorie este înlocuită cu legături fuzibile din siliciu policristalin. În timpul producției unui microcircuit, sunt realizate toate jumperii, ceea ce este echivalent cu scrierea unităților logice în toate celulele de memorie. În timpul procesului de programare, pinii de alimentare și ieșirile microcircuitului sunt furnizate o putere sporită. În acest caz, dacă tensiunea de alimentare (unitatea logică) este furnizată la ieșirea microcircuitului, atunci nici un curent nu va trece prin jumper și jumperul va rămâne intact. Dacă se aplică un nivel de tensiune scăzut la ieșirea microcircuitului (conectat la carcasă), atunci un curent va curge prin jumper, care va evapora acest jumper și atunci când informația este citită ulterior din această celulă, va fi un zero logic. citit.

Se numesc astfel de microcircuite programabil ROM (PROM) și sunt reprezentate pe diagramele de circuit așa cum se arată în figură. Ca exemplu, putem numi microcircuite 155PE3, 556PT4, 556PT8 și altele.

Desemnarea memoriei programabile numai pentru citire pe schemele de circuit
ROM-urile programabile s-au dovedit a fi foarte convenabile pentru producția la scară mică și medie. Cu toate acestea, atunci când se dezvoltă dispozitive radio-electronice, este adesea necesară schimbarea programului înregistrat în ROM. În acest caz, EPROM-ul nu poate fi reutilizat, așa că odată ce ROM-ul este notat, dacă există o eroare sau un program intermediar, acesta trebuie aruncat, ceea ce în mod natural crește costul dezvoltării hardware. Pentru a elimina acest dezavantaj, a fost dezvoltat un alt tip de ROM care putea fi șters și reprogramat.

ROM șters UV este construit pe baza unei matrice de stocare construită pe celule de memorie, a cărei structură internă este prezentată în următoarea figură:

Celulă de memorie ROM cu ștergere UV și electrică
Celula este un tranzistor MOS în care poarta este realizată din siliciu policristalin. Apoi, în timpul procesului de fabricație a microcircuitului, această poartă este oxidată și, ca urmare, va fi înconjurată de oxid de siliciu - un dielectric cu proprietăți izolante excelente. În celula descrisă, cu ROM-ul complet șters, nu există nicio sarcină în poarta plutitoare și, prin urmare, tranzistorul nu conduce curentul. La programarea microcircuitului, se aplică o tensiune înaltă celei de-a doua porți situate deasupra porții plutitoare și sarcinile sunt induse în poarta plutitoare datorită efectului de tunel. După ce tensiunea de programare de pe poarta flotantă este îndepărtată, sarcina indusă rămâne și, prin urmare, tranzistorul rămâne într-o stare conductivă. Încărcarea de pe o poartă plutitoare poate fi stocată timp de zeci de ani.

Diagrama structurală a unui dispozitiv de memorie numai pentru citire nu diferă de masca ROM-ului descrisă mai devreme. Singurul lucru care este folosit în locul unui jumper este celula descrisă mai sus. În ROM-urile reprogramabile, informațiile înregistrate anterior sunt șterse folosind radiații ultraviolete. Pentru ca această lumină să treacă liber la cristalul semiconductor, în corpul cipului este construită o fereastră de sticlă de cuarț.

Când microcircuitul este iradiat, proprietățile izolatoare ale oxidului de siliciu se pierd și sarcina acumulată de la poarta plutitoare curge în volumul semiconductorului, iar tranzistorul celulei de memorie intră în starea oprită. Timpul de ștergere a microcircuitului variază de la 10 la 30 de minute.

Numărul de cicluri de scriere-ștergere ale microcircuitelor variază de la 10 la 100 de ori, după care microcircuitul eșuează. Acest lucru se datorează efectelor dăunătoare ale radiațiilor ultraviolete. Ca exemplu de astfel de microcircuite, putem numi microcircuite din seria 573 de producție rusă, microcircuite din seria 27cXXX de producție străină. Aceste cipuri stochează cel mai adesea programe BIOS pentru computere de uz general. ROM-urile reprogramabile sunt prezentate în diagramele de circuit, așa cum se arată în figură

Desemnarea unui dispozitiv de memorie reprogramabil numai pentru citire pe schemele de circuit
Deci, cazurile cu fereastră de cuarț sunt foarte scumpe, precum și numărul mic de cicluri de scriere-ștergere, ceea ce a condus la căutarea modalităților de ștergere electrică a informațiilor din EPROM. Au fost multe dificultăți întâmpinate pe această cale, care acum au fost practic rezolvate. În zilele noastre, microcircuitele cu ștergere electrică a informațiilor sunt destul de răspândite. Ca celulă de stocare, folosesc aceleași celule ca în ROM, dar sunt șterse de potențialul electric, astfel încât numărul de cicluri de scriere-ștergere pentru aceste microcircuite ajunge la 1.000.000 de ori. Timpul de ștergere a unei celule de memorie în astfel de microcircuite este redus la 10 ms. Circuitul de control pentru astfel de microcircuite s-a dovedit a fi complex, astfel încât au apărut două direcții pentru dezvoltarea acestor microcircuite:

1. -> EEPROM
2. -> FLASH – ROM

PROM-urile care se șterg electric sunt mai scumpe și mai mici ca volum, dar vă permit să rescrieți fiecare celulă de memorie separat. Ca urmare, aceste microcircuite au un număr maxim de cicluri de scriere-ștergere. Domeniul de aplicare a ROM-ului șters electric este stocarea datelor care nu trebuie șterse atunci când alimentarea este oprită. Astfel de microcircuite includ microcircuite interne 573РР3, 558РР și microcircuite străine din seria 28cXX. ROM-urile șterse electric sunt desemnate pe diagrame, așa cum se arată în figură.

Desemnarea memoriei numai pentru citire ștergabilă electric pe schemele de circuit
Recent, a existat o tendință de a reduce dimensiunea EEPROM prin reducerea numărului de picioare externe ale microcircuitelor. Pentru a face acest lucru, adresa și datele sunt transferate către și de la cip printr-un port serial. În acest caz, sunt utilizate două tipuri de porturi seriale - portul SPI și portul I2C (microcircuite seria 93cXX și, respectiv, 24cXX). Seria străină 24cXX corespunde seriei interne de microcircuite 558PPX.

FLASH - ROM-urile diferă de EEPROM-urile prin aceea că ștergerea nu se realizează pe fiecare celulă separat, ci pe întregul microcircuit ca întreg sau pe un bloc al matricei de memorie a acestui microcircuit, așa cum s-a făcut în EEPROM.

Când accesați un dispozitiv de stocare permanent, trebuie mai întâi să setați adresa celulei de memorie pe magistrala de adrese și apoi să efectuați o operație de citire de pe cip. Această diagramă de timp este prezentată în figură

Desemnarea memoriei FLASH pe schemele de circuite
Săgețile din figură arată secvența în care trebuie generate semnalele de control. În această figură, RD este semnalul de citire, A este semnalele de selecție a adresei celulei (deoarece biții individuali din magistrala de adrese pot lua valori diferite, sunt afișate căile de tranziție către atât starea unu cât și zero), D este informațiile de ieșire citite din celula ROM selectată.

ROM- memorie rapidă, nevolatilă, care este destinată doar citirii. Informațiile sunt introduse în el o singură dată (de obicei din fabrică) și stocate permanent (când computerul este pornit și oprit). ROM stochează informații care sunt necesare în mod constant pe computer. Un set de programe situate în ROM formează sistemul de bază de intrare/ieșire BIOS (Basic Input Output System). BIOS (Basic Input Output System) este un set de programe concepute pentru a testa automat dispozitivele după pornirea computerului și încărcarea sistemului de operare în RAM.

ROM-ul conține:

Testați programe care verifică funcționarea corectă a unităților sale de fiecare dată când porniți computerul;

Programe pentru controlul dispozitivelor periferice de bază - unitate de disc, monitor, tastatură;

Informații despre locul în care se află sistemul de operare pe disc.

Tipuri de ROM:

ROM cu programarea măștilor, este o memorie în care informațiile sunt scrise o dată pentru totdeauna în timpul procesului de fabricație a circuitelor integrate semiconductoare. Dispozitivele de stocare numai în citire sunt folosite numai în cazurile în care este implicată producția de masă, deoarece Fabricarea măștilor pentru circuite integrate pentru uz privat este destul de costisitoare.

BALUL DE ABSOLVIRE(memorie programabilă numai pentru citire).

Programarea ROM este o operațiune unică, adică informațiile odată înregistrate în PROM nu pot fi modificate ulterior.

EPROM(memorie doar pentru citire programabilă ștergabilă). Când lucrează cu acesta, utilizatorul îl poate programa și apoi șterge informațiile înregistrate.

EIPZU(memorie de citire variabilă electric). Programarea și modificarea acestuia se realizează prin mijloace electrice. Spre deosebire de EPROM, nu sunt necesare dispozitive externe speciale pentru a șterge informațiile stocate în EPROM.

Din punct de vedere vizual, RAM și ROM pot fi imaginate ca o serie de celule în care sunt scriși octeți individuali de informații. Fiecare celulă are propriul său număr, iar numerotarea începe de la zero. Numărul celulei este adresa octetului.

Procesorul central, atunci când lucrează cu RAM, trebuie să indice adresa octetului pe care dorește să-l citească din memorie sau să-l scrie în memorie. Desigur, puteți citi doar date din ROM. Procesorul scrie datele citite din RAM sau ROM în memoria sa internă, care este structurată similar cu RAM, dar funcționează mult mai rapid și are o capacitate de cel mult zeci de octeți.

Procesorul poate procesa doar date care se află în memoria sa internă, RAM sau ROM. Toate aceste tipuri de dispozitive de memorie sunt numite dispozitive de memorie internă și, de obicei, sunt amplasate direct pe placa de bază a computerului (memoria internă a procesorului se află în procesorul însuși).

Memorie cache. Schimbul de date în interiorul procesorului este mult mai rapid decât schimbul de date între procesor și RAM. Prin urmare, pentru a reduce numărul de accesări la RAM, în interiorul procesorului este creată așa-numita memorie super-RAM sau cache. Atunci când procesorul are nevoie de date, accesează mai întâi memoria cache și numai atunci când datele necesare nu sunt acolo accesează memoria RAM. Cu cât memoria cache este mai mare, cu atât este mai probabil ca datele de care aveți nevoie să fie acolo. Prin urmare, procesoarele de înaltă performanță au dimensiuni mai mari ale memoriei cache.

Există cache L1(funcționează pe același cip cu procesorul și are un volum de ordinul câtorva zeci de kiloocteți), al doilea nivel (efectuat pe un cip separat, dar în limitele procesorului, cu un volum de o sută sau mai mulți KB) și al treilea nivel (efectuat pe cipuri separate de mare viteză situate pe placa de bază și cu un volum de unul sau mai mulți MB ).

În timpul funcționării, procesorul prelucrează datele aflate în registrele sale, RAM și porturile procesorului extern. Unele dintre date sunt interpretate ca date în sine, unele dintre date sunt interpretate ca date de adresă, iar unele sunt interpretate ca comenzi. Setul de diverse instrucțiuni pe care un procesor le poate executa asupra datelor formează sistemul de instrucțiuni al procesorului. Cu cât setul de instrucțiuni al procesorului este mai mare, cu atât arhitectura sa este mai complexă, cu atât comenzile sunt scrise mai lungi în octeți și cu atât timpul mediu de execuție a instrucțiunilor este mai lung.

Data ultimei actualizări a fișierului: 23.10.2009

Memorie numai pentru citire (ROM)

Foarte des, în diverse aplicații, este necesar să stocați informații care nu se modifică în timpul funcționării dispozitivului. Acestea sunt informații precum programele din microcontrolere, încărcătoarele de încărcare (BIOS) în computere, tabelele de coeficienți ai filtrului digital în , și , tabelele de sinus și cosinus în NCO și DDS. Aproape întotdeauna aceste informații nu sunt necesare în același timp, astfel încât cele mai simple dispozitive pentru stocarea informațiilor permanente (ROM) pot fi construite pe multiplexoare. Uneori, în literatura tradusă, dispozitivele de stocare permanente sunt numite ROM (memorie numai pentru citire). Diagrama unei astfel de memorii de numai citire (ROM) este prezentată în Figura 1.

Figura 1. Circuit de memorie read-only (ROM) construit pe un multiplexor

În acest circuit, este construit un dispozitiv de memorie doar pentru citire cu opt celule pe un singur bit. Stocarea unui bit specific într-o celulă cu o singură cifră se face prin lipirea firului la sursa de alimentare (scriind un unu) sau sigilând firul pe carcasă (scrierea unui zero). Pe diagramele de circuit, un astfel de dispozitiv este desemnat așa cum se arată în Figura 2.

Figura 2. Desemnarea unui dispozitiv de stocare permanent pe schemele de circuit

Pentru a crește capacitatea celulei de memorie ROM, aceste microcircuite pot fi conectate în paralel (ieșirile și informațiile înregistrate rămân în mod natural independente). Diagrama de conectare paralelă a ROM-urilor pe un singur bit este prezentată în Figura 3.

Figura 3. Schema circuitului ROM multi-biți

În ROM-urile reale, informațiile sunt înregistrate folosind ultima operație de producție a cipurilor - metalizarea. Metalizarea se realizează folosind o mască, motiv pentru care se numesc astfel de ROM-uri masca ROM-urilor. O altă diferență între microcircuite reale și modelul simplificat prezentat mai sus este utilizarea, pe lângă un multiplexor, a unui . Această soluție face posibilă transformarea unei structuri de stocare unidimensionale într-una bidimensională și, prin urmare, reducerea semnificativă a cantității de circuite necesare pentru funcționarea circuitului ROM. Această situație este ilustrată de următoarea figură:

Figura 4. Schema circuitului memoriei doar pentru citire (ROM) mascat

ROM-urile masca sunt reprezentate în diagramele de circuit, așa cum se arată în Figura 5. Adresele celulelor de memorie din acest cip sunt furnizate la pinii A0 ... A9. Cipul este selectat de semnalul CS. Folosind acest semnal, puteți crește volumul ROM-ului (un exemplu de utilizare a semnalului CS este dat în discuție). Microcircuitul este citit folosind semnalul RD.

Figura 5. Masca ROM (ROM) pe diagramele de circuit

Programarea ROM-ului măștii se realizează la fabrica producătorului, ceea ce este foarte incomod pentru loturile de producție mici și mijlocii, ca să nu mai vorbim de etapa de dezvoltare a dispozitivului. Desigur, pentru producția la scară largă, masca ROM-urile sunt cel mai ieftin tip de ROM și, prin urmare, sunt utilizate pe scară largă în prezent. Pentru serii de producție mici și mijlocii de echipamente radio au fost dezvoltate microcircuite care pot fi programate în dispozitive speciale - programatoare. În aceste ROM-uri, conexiunea permanentă a conductorilor din matricea de memorie este înlocuită cu legături fuzibile din siliciu policristalin. În timpul producției de ROM, sunt realizate toate jumperii, ceea ce este echivalent cu scrierea unităților logice în toate celulele de memorie ROM. În timpul procesului de programare ROM, pinii de alimentare și ieșirile microcircuitului sunt furnizate o putere sporită. În acest caz, dacă tensiunea de alimentare (cea logică) este furnizată la ieșirea ROM-ului, atunci nici un curent nu va trece prin jumper și jumperul va rămâne intact. Dacă se aplică un nivel de tensiune scăzut la ieșirea ROM-ului (conectat la carcasă), atunci un curent va curge prin jumperul matricei de memorie, care o va evapora și atunci când informația este citită ulterior din această celulă ROM, un zero logic va fi citit.

Se numesc astfel de microcircuite programabil ROM (PROM) sau PROM și sunt reprezentate pe diagramele de circuit, așa cum se arată în Figura 6. Ca exemplu de PROM, putem numi microcircuite 155PE3, 556RT4, 556RT8 și altele.

Figura 6. Desemnarea grafică a unei memorii programabile doar pentru citire (PROM) pe diagramele de circuit

ROM-urile programabile s-au dovedit a fi foarte convenabile pentru producția la scară mică și medie. Cu toate acestea, atunci când se dezvoltă dispozitive radio-electronice, este adesea necesară schimbarea programului înregistrat în ROM. În acest caz, EPROM-ul nu poate fi reutilizat, așa că odată ce ROM-ul este notat, dacă există o eroare sau un program intermediar, acesta trebuie aruncat, ceea ce în mod natural crește costul dezvoltării hardware. Pentru a elimina acest dezavantaj, a fost dezvoltat un alt tip de ROM care putea fi șters și reprogramat.

ROM șters UV este construit pe baza unei matrice de stocare construită pe celule de memorie, a cărei structură internă este prezentată în următoarea figură:

Figura 7. Celulă de memorie ROM cu radiație UV și electrică

Celula este un tranzistor MOS în care poarta este realizată din siliciu policristalin. Apoi, în timpul procesului de fabricație a cipului, această poartă este oxidată și ca urmare va fi înconjurată de oxid de siliciu, un dielectric cu proprietăți izolante excelente. În celula descrisă, cu ROM-ul complet șters, nu există nicio sarcină în poarta plutitoare și, prin urmare, tranzistorul nu conduce curentul. La programarea ROM-ului, o tensiune înaltă este aplicată celei de-a doua porți situate deasupra porții plutitoare și sarcinile sunt induse în poarta plutitoare datorită efectului de tunel. După ce tensiunea de programare este îndepărtată, sarcina indusă rămâne pe poarta flotantă și, prin urmare, tranzistorul rămâne într-o stare conductivă. Încărcarea de pe poarta plutitoare a unei astfel de celule poate fi stocată timp de zeci de ani.

Memoria de numai citire descrisă nu diferă de masca ROM descrisă anterior. Singura diferență este că, în loc de un jumper fuzibil, se folosește celula descrisă mai sus. Acest tip de ROM se numește memorie reprogramabilă numai pentru citire (EPROM) sau EPROM. În ROM, informațiile înregistrate anterior sunt șterse folosind radiații ultraviolete. Pentru ca această lumină să treacă liber la cristalul semiconductor, în carcasa cipului ROM este construită o fereastră de sticlă de cuarț.

Figura 8. Aspectul unei memorii doar pentru citire (EPROM) care se poate șterge

Când un cip EPROM este iradiat, proprietățile izolatoare ale oxidului de siliciu se pierd, sarcina acumulată de la poarta plutitoare curge în volumul semiconductorului, iar tranzistorul celulei de memorie intră în starea oprită. Timpul de ștergere al cipului RPOM variază de la 10 la 30 de minute.

În dispozitivele electronice, unul dintre cele mai importante elemente care asigură funcționarea întregului sistem este memoria, care este împărțită în internă și externă. Elemente memorie interna luați în considerare RAM, ROM și memoria cache a procesorului. Extern- acestea sunt tot felul de dispozitive de stocare care sunt conectate la computer din exterior - hard disk-uri, unități flash, carduri de memorie etc.

Memoria doar citire (ROM) este folosită pentru a stoca date care nu pot fi modificate în timpul funcționării, memoria cu acces aleatoriu (RAM) este utilizată pentru a stoca informații din procesele care au loc în prezent în sistem în celulele sale, iar memoria cache este utilizată pentru procesarea urgentă a semnalului de către microprocesor.

Ce este ROM-ul

ROM sau ROM (memorie numai pentru citire) este un dispozitiv tipic de stocare a informațiilor, care nu poate fi schimbat, inclus în aproape fiecare componentă de computer și telefon și este necesar pentru pornire și funcționare toate elementele sistemului. Conținutul din ROM este scris de producătorul hardware și conține directive pentru testarea preliminară și pornirea dispozitivului.

Proprietăți ROM sunt independența față de alimentarea cu energie, imposibilitatea rescrierii și capacitatea de a stoca informații pe perioade lungi. Informațiile conținute în ROM sunt introduse de dezvoltatori o singură dată, iar hardware-ul nu permite ștergerea acesteia și este stocată până la sfârșitul duratei de viață a computerului sau a telefonului, sau defectarea acestuia. Structural ROM protejat de dauneîn timpul supratensiunii, prin urmare numai deteriorările mecanice pot cauza deteriorarea informațiilor conținute.

După arhitectură, acestea sunt împărțite în mascate și programabile:

• Purtarea măștilor dispozitive, informațiile sunt introduse folosind un șablon tipic în etapa finală a producției. Datele conținute nu pot fi suprascrise de către utilizator. Componentele de separare sunt elemente PNP tipice ale tranzistoarelor sau diodelor.
• În ROM programabil, informațiile sunt prezentate sub forma unei matrice bidimensionale de elemente conductoare, între care există o joncțiune pn a unui element semiconductor și un jumper metalic. Programarea unei astfel de memorii presupune eliminarea sau crearea de jumperi folosind un curent de amplitudine si durata mare.

Functii principale

Blocurile de memorie ROM conțin informații despre gestionarea hardware-ului unui dispozitiv dat. ROM-ul include următoarele subrutine:

• Directivă pornire și control funcţionarea microprocesorului.
• Program de verificare performanță și integritate tot hardware-ul conținut într-un computer sau telefon.
• Un program care pornește sistemul și îl termină.
• Subrutine care controlează echipament perifericși module de intrare/ieșire.
• Informații despre adresa sistemului de operare de pe unitatea fizică.

Arhitectură

Dispozitivele de stocare numai pentru citire sunt concepute ca matrice bidimensională. Elementele matricei sunt seturi de conductori, dintre care unii nu sunt afectați, în timp ce alte celule sunt distruse. Elementele conductoare sunt cele mai simple comutatoare și formează o matrice conectându-le alternativ la rânduri și rânduri.

Dacă conductorul este închis, conține un zero logic; dacă este deschis, conține unul logic. Astfel, datele în cod binar sunt introduse într-o matrice bidimensională de elemente fizice, care este citită de un microprocesor.

Soiuri

În funcție de metoda de fabricație a dispozitivului, ROM-ul este împărțit în:

• Comun, creat într-un mod de fabrică. Datele dintr-un astfel de dispozitiv nu se modifică.
• Programabil ROM-uri care permit schimbarea programului o singură dată.
• Firmware șters, care vă permite să ștergeți datele din elemente și să le rescrieți, de exemplu, folosind lumina ultravioletă.
• Elemente reinscriptibile curăţabile electric care permit schimbare multiplă. Acest tip este folosit în HDD, SSD, Flash și alte unități. BIOS-ul de pe plăcile de bază este scris pe același cip.
• Magnetic, în care informațiile erau stocate în zone magnetizate alternând cu cele nemagnetizate. Era posibil să le rescriem.

Diferența dintre RAM și ROM

Diferențele dintre cele două tipuri de hardware sunt siguranța acestuia atunci când alimentarea este oprită, viteza și capacitatea de a accesa date.

În memoria cu acces aleatoriu (RAM), informațiile sunt conținute în celule localizate secvenţial, fiecare dintre acestea putând fi accesată folosind interfețe software. RAM conține date despre procesele care rulează în prezent în sistem, cum ar fi programe, jocuri, conține valori variabile și liste de date în stive și cozi. Când închideți computerul sau telefonul, memoria RAM complet curățată. În comparație cu memoria ROM, are viteză de acces și consum de energie mai mare.

Memoria ROM funcționează mai lent și consumă mai puțină energie pentru a funcționa. Principala diferență este incapacitatea de a modifica datele primite în ROM, în timp ce în RAM informația se schimbă constant.