ROMning maqsadi va xususiyatlari. ROMning maqsadi nima?Kompyuterning doimiy xotirasi ROM funksiyalariga kiradi

Faqat o'qish xotirasi (Faqat o'qish uchun xotira - ROM)

(Faqat o'qish uchun xotira - ROM)

Faqat o'qish xotirasi (ROM, faqat o'qish xotirasi) - o'zgarmas xotira bo'lib, hech qachon o'zgartirilishi shart bo'lmagan ma'lumotlarni saqlash uchun ishlatiladi. Xotira tarkibi doimiy saqlash uchun uni ishlab chiqarish jarayonida qurilmaga maxsus tarzda "ulangan". ROM faqat o'qilishi mumkin.

Avvalo, doimiy xotiraga protsessorning ishlashini boshqarish dasturi yoziladi. ROM displeyni, klaviaturani, tashqi xotirani boshqarish dasturlari, kompyuterni ishga tushirish va to'xtatish dasturlari va qurilmalarni tekshirish dasturlarini o'z ichiga oladi.

Eng muhim ROM chipi BIOS moduli (Basic Input/Output System) - kompyuterni yoqqandan va operatsion tizimni operativ xotiraga yuklagandan so'ng qurilmalarni avtomatik ravishda sinab ko'rish uchun mo'ljallangan dasturlar to'plami.

BIOS ning roli ikki tomonlama - bir tomondan, u apparatning ajralmas elementi bo'lsa, boshqa tomondan, u har qanday operatsion tizimning muhim modulidir.

Shunday qilib, ROM kompyuter ishlab chiqarilganda u erda yozilgan ma'lumotlarni doimiy ravishda saqlaydi.

! O'zgaruvchan xotira. Quvvat o'chirilganda, ROM tarkibi o'chirilmaydi.

ROM quyidagilarni o'z ichiga oladi:

1. har safar kompyuterni yoqqaningizda qurilmaning to'g'ri ishlashini tekshiradigan sinov dasturlari;
2. asosiy periferik qurilmalarni boshqarish dasturlari (disk, monitor, klaviatura);
3. Tashqi muhitda operatsion tizim yuklash moslamasini qidiradigan yuklash dasturi. Zamonaviy BIOS operatsion tizimni nafaqat magnit va optik disklardan, balki USB flesh-disklardan ham yuklash imkonini beradi.

| Faqat o'qish xotirasi (ROM)

UV o'chirishga ega Intel 1702 EPROM chipi
Faqat o'qish uchun xotira (ROM)- o'zgarmas xotira, o'zgarmas ma'lumotlar majmuasini saqlash uchun ishlatiladi.

ROMning tarixiy turlari

Faqat o'qish uchun mo'ljallangan saqlash qurilmalari kompyuterlar va elektron qurilmalar paydo bo'lishidan ancha oldin texnologiyada qo'llanila boshlandi. Xususan, ROMning birinchi turlaridan biri bochka organlari, musiqa qutilari va zarbali soatlarda ishlatiladigan kamerali rolik edi.

Elektron texnologiya va kompyuterlarning rivojlanishi bilan yuqori tezlikda ishlaydigan ROMlarga ehtiyoj paydo bo'ldi. Vakuumli elektronika davrida ROM-lar potentsialoskoplar, monoskoplar va nurli lampalar asosida ishlatilgan. Transistorlar asosidagi kompyuterlarda kichik sig'imli ROMlar sifatida vilka matritsalari keng qo'llanilgan. Agar katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash kerak bo'lsa (birinchi avlod kompyuterlari uchun - bir necha o'nlab kilobaytlar), ferrit halqalarga asoslangan ROMlar ishlatilgan (ularni shu kabi operativ xotira turlari bilan aralashtirib yubormaslik kerak). Aynan shu turdagi ROMlardan "proshivka" atamasi kelib chiqadi - hujayraning mantiqiy holati halqani o'rab turgan simni o'rash yo'nalishi bo'yicha o'rnatildi. Ferrit halqalari zanjiri orqali yupqa simni tortib olish kerak bo'lganligi sababli, bu operatsiyani bajarish uchun tikuv ignalariga o'xshash metall ignalar ishlatilgan. Va ROMni ma'lumot bilan to'ldirish operatsiyasining o'zi tikuv jarayonini eslatdi.

ROM qanday ishlaydi? ROMning zamonaviy turlari

Ko'pincha, turli xil ilovalarda, qurilmaning ishlashi davomida o'zgarmas ma'lumotlarni saqlash kerak. Bu mikrokontrollerlardagi dasturlar, kompyuterlardagi yuklash moslamalari va BIOS, signal protsessorlaridagi raqamli filtr koeffitsientlari jadvallari kabi ma'lumotlar. Deyarli har doim bu ma'lumot bir vaqtning o'zida talab qilinmaydi, shuning uchun doimiy ma'lumotlarni saqlash uchun eng oddiy qurilmalar multipleksorlarda qurilishi mumkin. Bunday doimiy saqlash qurilmasining diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan

Multipleksorga asoslangan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira sxemasi
Ushbu sxemada sakkizta bitta bitli hujayradan iborat faqat o'qish uchun xotira qurilmasi qurilgan. Muayyan bitni bitta raqamli katakka saqlash simni quvvat manbaiga lehimlash (bir yozish) yoki simni korpusga muhrlash (nolni yozish) orqali amalga oshiriladi. O'chirish diagrammalarida bunday qurilma rasmda ko'rsatilganidek belgilanadi

Elektr sxemalarida doimiy saqlash moslamasini belgilash
ROM xotira hujayrasining sig'imini oshirish uchun ushbu mikrosxemalarni parallel ravishda ulash mumkin (chiqishlar va yozilgan ma'lumotlar tabiiy ravishda mustaqil bo'lib qoladi). Bitta bitli ROMlarning parallel ulanish diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan

Ko'p bitli ROM sxemasi
Haqiqiy ROMlarda ma'lumot chip ishlab chiqarishning oxirgi operatsiyasi - metallizatsiya yordamida qayd etiladi. Metallizatsiya niqob yordamida amalga oshiriladi, shuning uchun bunday ROMlar deyiladi ROM-larni maskalash. Haqiqiy mikrosxemalar va yuqorida keltirilgan soddalashtirilgan model o'rtasidagi yana bir farq - multipleksorga qo'shimcha ravishda demultipleksatordan foydalanishdir. Ushbu yechim bir o'lchovli saqlash strukturasini ko'p o'lchovliga aylantirish imkonini beradi va shu bilan ROM pallasida ishlashi uchun zarur bo'lgan dekoder pallasining hajmini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu holat quyidagi rasmda ko'rsatilgan:

Maska faqat o'qish uchun xotira sxemasi
Maska ROM-lar rasmda ko'rsatilganidek, elektron sxemalarda tasvirlangan. Ushbu chipdagi xotira hujayralarining manzillari A0 ... A9 pinlariga beriladi. Chip CS signali bilan tanlanadi. Ushbu signaldan foydalanib, siz ROM hajmini oshirishingiz mumkin (RAMni muhokama qilishda CS signalidan foydalanish misoli keltirilgan). Mikrosxema RD signali yordamida o'qiladi.

Niqob ROMni dasturlash ishlab chiqaruvchining zavodida amalga oshiriladi, bu kichik va o'rta ishlab chiqarish partiyalari uchun juda noqulay, qurilmani ishlab chiqish bosqichini eslatib o'tmaydi. Tabiiyki, keng miqyosli ishlab chiqarish uchun maskali ROMlar eng arzon ROM turidir va shuning uchun hozirgi vaqtda keng qo'llaniladi. Kichik va o'rta o'lchamdagi radiotexnika seriyali ishlab chiqarish uchun maxsus qurilmalarda - dasturchilarda dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan mikrosxemalar ishlab chiqilgan. Ushbu chiplarda xotira matritsasidagi o'tkazgichlarning doimiy ulanishi polikristalli kremniydan yasalgan erituvchi bog'lanishlar bilan almashtiriladi. Mikrosxemani ishlab chiqarish jarayonida barcha o'tish moslamalari amalga oshiriladi, bu barcha xotira hujayralariga mantiqiy birliklarni yozishga teng. Dasturlash jarayonida mikrosxemaning quvvat pinlari va chiqishlariga ko'tarilgan quvvat beriladi. Bunday holda, agar mikrosxemaning chiqishiga ta'minot kuchlanishi (mantiqiy birlik) berilsa, u holda o'tish moslamasi orqali oqim o'tmaydi va o'tish moslamasi saqlanib qoladi. Agar mikrosxemaning chiqishiga past kuchlanish darajasi qo'llanilsa (korpusga ulangan), u holda o'tish moslamasi orqali oqim o'tadi, bu o'tish moslamasini bug'laydi va keyinchalik ma'lumot ushbu hujayradan o'qilganda mantiqiy nol bo'ladi. o'qing.

Bunday mikrosxemalar deyiladi dasturlashtiriladigan ROM (PROM) va ular rasmda ko'rsatilganidek, elektron diagrammalarda tasvirlangan. Misol tariqasida 155PE3, 556PT4, 556PT8 va boshqalarni mikrosxemalarni nomlashimiz mumkin.

Elektr sxemalarida dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotirani belgilash
Dasturlashtiriladigan ROMlar kichik va o'rta ishlab chiqarish uchun juda qulay ekanligini isbotladi. Biroq, radioelektron qurilmalarni ishlab chiqishda ko'pincha ROMda yozilgan dasturni o'zgartirish kerak bo'ladi. Bunday holda, EPROMni qayta ishlatish mumkin emas, shuning uchun ROM yozib olingandan so'ng, xato yoki oraliq dastur mavjud bo'lsa, uni tashlab yuborish kerak, bu tabiiy ravishda apparatni ishlab chiqish xarajatlarini oshiradi. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun o'chirilishi va qayta dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan boshqa turdagi ROM ishlab chiqildi.

UV o'chiriladigan ROM ichki tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan xotira kataklariga qurilgan saqlash matritsasi asosida qurilgan:

UV- va elektr bilan o'chiriladigan ROM xotira xujayrasi
Hujayra MOS tranzistoridir, unda eshik polikristalli kremniydan qilingan. Keyinchalik, mikrosxemani ishlab chiqarish jarayonida bu eshik oksidlanadi va natijada u kremniy oksidi - mukammal izolyatsion xususiyatlarga ega dielektrik bilan o'ralgan bo'ladi. Ta'riflangan hujayrada, ROM butunlay o'chirilgan holda, suzuvchi eshikda hech qanday zaryad yo'q va shuning uchun tranzistor oqim o'tkazmaydi. Mikrosxemani dasturlashda suzuvchi darvoza ustida joylashgan ikkinchi eshikka yuqori kuchlanish qo'llaniladi va tunnel effekti tufayli suzuvchi eshikka zaryadlar induktsiya qilinadi. Suzuvchi eshikdagi dasturlash kuchlanishi olib tashlangandan so'ng, induktsiyalangan zaryad qoladi va shuning uchun tranzistor o'tkazuvchan holatda qoladi. Suzuvchi darvozadagi zaryad o'nlab yillar davomida saqlanishi mumkin.

Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmasining strukturaviy diagrammasi avval tasvirlangan niqob ROMdan farq qilmaydi. Jumper o'rniga ishlatiladigan yagona narsa yuqorida tavsiflangan hujayradir. Qayta dasturlashtiriladigan ROMlarda oldindan yozib olingan ma'lumotlar ultrabinafsha nurlanish yordamida o'chiriladi. Bu yorug'likning yarim o'tkazgich kristaliga erkin o'tishi uchun chip korpusiga kvarts oynasi o'rnatilgan.

Mikrosxema nurlantirilganda, kremniy oksidining izolyatsion xususiyatlari yo'qoladi va suzuvchi eshikdan to'plangan zaryad yarimo'tkazgich hajmiga oqib o'tadi va xotira xujayrasining tranzistori o'chirilgan holatga o'tadi. Mikrosxemani o'chirish vaqti 10 dan 30 minutgacha.

Mikrosxemalarning yozishni o'chirish davrlari soni 10 dan 100 martagacha o'zgarib turadi, shundan so'ng mikrosxema ishlamay qoladi. Bu ultrabinafsha nurlanishning zararli ta'siri bilan bog'liq. Bunday mikrosxemalarga misol sifatida Rossiya ishlab chiqarishining 573 seriyali mikrosxemalarini, xorijiy ishlab chiqarishning 27cXXX seriyali mikrosxemalarini nomlashimiz mumkin. Ushbu chiplar ko'pincha umumiy maqsadli kompyuterlar uchun BIOS dasturlarini saqlaydi. Qayta dasturlashtiriladigan ROMlar rasmda ko'rsatilganidek, elektron diagrammalarda tasvirlangan

Elektr sxemalarida qayta dasturlanadigan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira qurilmasini belgilash
Shunday qilib, kvarts oynasi bo'lgan holatlar juda qimmat, shuningdek, EPROM-dan ma'lumotlarni elektr bilan o'chirish yo'llarini izlashga olib kelgan yozishni o'chirish tsikllarining kam soni. Bu yo'lda juda ko'p qiyinchiliklarga duch keldik, ular amalda hal qilindi. Hozirgi vaqtda ma'lumotni elektr o'chiruvchi mikrosxemalar juda keng tarqalgan. Saqlash xujayrasi sifatida ular ROMdagi kabi bir xil hujayralardan foydalanadilar, ammo ular elektr potentsiali bilan o'chiriladi, shuning uchun bu mikrosxemalar uchun yozishni o'chirish davrlari soni 1 000 000 martaga etadi. Bunday mikrosxemalarda xotira katakchasini o'chirish vaqti 10 ms gacha kamayadi. Bunday mikrosxemalarni boshqarish sxemasi murakkab bo'lib chiqdi, shuning uchun ushbu mikrosxemalarni ishlab chiqishning ikkita yo'nalishi paydo bo'ldi:

1. -> EEPROM
2. -> FLASH – ROM

Elektr bilan o'chiriladigan PROMlar qimmatroq va hajmi jihatidan kichikroq, ammo ular har bir xotira katakchasini alohida qayta yozishga imkon beradi. Natijada, bu mikrosxemalarda yozishni o'chirishning maksimal soni mavjud. Elektr bilan o'chiriladigan ROMni qo'llash sohasi quvvat o'chirilganda o'chirilmasligi kerak bo'lgan ma'lumotlarni saqlashdir. Bunday mikrosxemalarga mahalliy 573RR3, 558RR mikrosxemalar va 28cXX seriyali xorijiy mikrosxemalar kiradi. Elektr bilan o'chiriladigan ROMlar rasmda ko'rsatilganidek, diagrammalarda ko'rsatilgan.

O'chirish diagrammalarida elektr o'chiriladigan faqat o'qish uchun xotirani belgilash
So'nggi paytlarda mikrosxemalarning tashqi oyoqlari sonini kamaytirish orqali EEPROM hajmini kamaytirish tendentsiyasi kuzatildi. Buning uchun manzil va ma'lumotlar chipga va undan ketma-ket port orqali uzatiladi. Bunday holda, ikkita turdagi ketma-ket portlar qo'llaniladi - SPI porti va I2C porti (mos ravishda 93cXX va 24cXX seriyali mikrosxemalar). 24cXX xorijiy seriyasi mahalliy 558PPX mikrosxemalar seriyasiga mos keladi.

FLASH - ROMlar EEPROM lardan farq qiladi, chunki o'chirish har bir hujayrada alohida emas, balki butun mikrosxemada yoki EEPROMda bo'lgani kabi ushbu mikrosxemaning xotira matritsasi blokida amalga oshiriladi.

Doimiy saqlash qurilmasiga kirishda siz avval manzillar shinasidagi xotira katakchasi manzilini belgilashingiz kerak, so'ngra chipdan o'qish operatsiyasini bajarishingiz kerak. Ushbu vaqt diagrammasi rasmda ko'rsatilgan

Elektr sxemalarida FLASH xotirani belgilash
Rasmdagi o'qlar nazorat signallarini yaratish ketma-ketligini ko'rsatadi. Bu rasmda RD - o'qish signali, A - hujayra manzilini tanlash signallari (chunki manzil shinasidagi alohida bitlar turli qiymatlarni olishi mumkin, bir va nol holatga o'tish yo'llari ko'rsatilgan), D - o'qilgan chiqish ma'lumoti tanlangan ROM hujayradan.

ROM- faqat o'qish uchun mo'ljallangan tezkor, doimiy xotira. Ma'lumotlar unga bir marta (odatda zavodda) kiritiladi va doimiy ravishda saqlanadi (kompyuter yoqilganda va o'chirilganda). ROM kompyuterda doimiy ravishda zarur bo'lgan ma'lumotlarni saqlaydi. ROMda joylashgan dasturlar to'plami asosiy kirish/chiqish tizimi BIOS (Basic Input Output System) ni tashkil qiladi. BIOS (Basic Input Output System) - bu kompyuterni yoqqandan so'ng va operatsion tizimni operativ xotiraga yuklagandan so'ng qurilmalarni avtomatik ravishda sinab ko'rish uchun mo'ljallangan dasturlar to'plami.

ROM quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Kompyuterni har yoqqaningizda uning bloklarining to'g'ri ishlashini tekshiradigan sinov dasturlari;

Asosiy periferik qurilmalarni boshqarish dasturlari - disk drayveri, monitor, klaviatura;

Operatsion tizim diskda joylashgan joy haqida ma'lumot.

ROM turlari:

ROM niqobli dasturlash bilan, bu yarimo'tkazgichli integral mikrosxemalar ishlab chiqarish jarayonida ma'lumotlar bir marta va butunlay yoziladigan xotira. Faqat o'qish uchun saqlash qurilmalari faqat ommaviy ishlab chiqarish ishtirok etgan hollarda qo'llaniladi, chunki Shaxsiy foydalanish uchun integral mikrosxemalar uchun niqoblar ishlab chiqarish ancha qimmat.

BITIRUV KECHASI(faqat o'qish uchun dasturlashtiriladigan xotira).

ROM dasturlash - bu bir martalik operatsiya, ya'ni. PROMda qayd etilgan ma'lumotni keyinchalik o'zgartirib bo'lmaydi.

EPROM(o'chiriladigan dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotira). U bilan ishlashda foydalanuvchi uni dasturlashi va keyin yozilgan ma'lumotlarni o'chirib tashlashi mumkin.

EIPZU(elektr o'zgaruvchan faqat o'qish xotirasi). Uni dasturlash va o'zgartirish elektr vositalari yordamida amalga oshiriladi. EPROM-dan farqli o'laroq, EPROM-da saqlangan ma'lumotlarni o'chirish uchun maxsus tashqi qurilmalar talab qilinmaydi.

Vizual ravishda RAM va ROMni alohida bayt ma'lumotlar yoziladigan hujayralar massivi sifatida tasavvur qilish mumkin. Har bir hujayraning o'z raqami bor va raqamlash noldan boshlanadi. Hujayra raqami bayt manzilidir.

Markaziy protsessor RAM bilan ishlaganda xotiradan o'qish yoki xotiraga yozmoqchi bo'lgan bayt manzilini ko'rsatishi kerak. Albatta, siz faqat ROMdan ma'lumotlarni o'qishingiz mumkin. Protsessor RAM yoki ROMdan o'qilgan ma'lumotlarni o'zining ichki xotirasiga yozadi, u operativ xotiraga o'xshash tuzilgan, lekin ancha tez ishlaydi va o'nlab baytdan ko'p bo'lmagan sig'imga ega.

Protsessor faqat ichki xotirasi, RAM yoki ROMdagi ma'lumotlarni qayta ishlashi mumkin. Ushbu turdagi xotira qurilmalarining barchasi ichki xotira qurilmalari deb ataladi va ular odatda bevosita kompyuterning ana platasida joylashgan (protsessorning ichki xotirasi protsessorning o'zida joylashgan).

Kesh xotirasi. Protsessor ichida ma'lumotlar almashinuvi protsessor va operativ xotira o'rtasidagi ma'lumotlar almashinuviga qaraganda ancha tezroq. Shuning uchun operativ xotiraga kirishlar sonini kamaytirish uchun protsessor ichida super-RAM yoki kesh xotirasi yaratiladi. Protsessorga ma'lumot kerak bo'lganda, u birinchi navbatda kesh xotirasiga kiradi va faqat kerakli ma'lumotlar bo'lmasa, u RAMga kiradi. Kesh qanchalik katta bo'lsa, kerakli ma'lumotlarning mavjudligi ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi. Shuning uchun yuqori samarali protsessorlar kattaroq kesh hajmiga ega.

L1 keshlari mavjud(protsessor bilan bir xil chipda ishlaydi va bir necha o'nlab kilobayt hajmga ega), ikkinchi daraja (alohida chipda amalga oshiriladi, lekin protsessor chegaralarida, hajmi yuz yoki undan ortiq KB) va uchinchi daraja (anakartda joylashgan va bir yoki bir nechta MB hajmdagi alohida yuqori tezlikdagi chiplarda bajariladi) ).

Ish paytida protsessor o'z registrlarida, operativ xotirada va tashqi protsessor portlarida joylashgan ma'lumotlarni qayta ishlaydi. Ma'lumotlarning bir qismi ma'lumotlarning o'zi, ba'zilari manzil ma'lumotlari, ba'zilari esa buyruqlar sifatida talqin qilinadi. Protsessor ma'lumotlarda bajarishi mumkin bo'lgan turli ko'rsatmalar to'plami protsessor ko'rsatmalar tizimini tashkil qiladi. Protsessorning ko'rsatmalar to'plami qanchalik katta bo'lsa, uning arxitekturasi qanchalik murakkab bo'lsa, buyruqlar baytlarda shunchalik uzoqroq yoziladi va ko'rsatmalarning o'rtacha bajarilish vaqti shunchalik uzoq bo'ladi.

Faylni oxirgi yangilash sanasi: 23.10.2009

Faqat o'qish xotirasi (ROM)

Ko'pincha, turli xil ilovalarda, qurilmaning ishlashi davomida o'zgarmas ma'lumotlarni saqlash kerak. Bu mikrokontrollerlardagi dasturlar, kompyuterlardagi yuklash moslamalari (BIOS), raqamli filtr koeffitsientlari jadvallari va NCO va DDS da sinus va kosinuslar jadvallari kabi ma'lumotlar. Deyarli har doim bu ma'lumot bir vaqtning o'zida talab qilinmaydi, shuning uchun doimiy ma'lumotni (ROM) saqlash uchun eng oddiy qurilmalar multipleksorlarda tuzilishi mumkin. Ba'zan tarjima qilingan adabiyotlarda doimiy saqlash qurilmalari ROM (faqat o'qiladigan xotira) deb ataladi. Bunday faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan.

1-rasm. Multipleksorda qurilgan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) sxemasi

Ushbu sxemada sakkizta bitta bitli hujayradan iborat faqat o'qish uchun xotira qurilmasi qurilgan. Muayyan bitni bitta raqamli katakka saqlash simni quvvat manbaiga lehimlash (bir yozish) yoki simni korpusga muhrlash (nolni yozish) orqali amalga oshiriladi. Elektr sxemalarida bunday qurilma 2-rasmda ko'rsatilganidek belgilanadi.

Shakl 2. O'chirish diagrammalarida doimiy saqlash moslamasining belgilanishi

ROM xotira hujayrasining sig'imini oshirish uchun ushbu mikrosxemalarni parallel ravishda ulash mumkin (chiqishlar va yozilgan ma'lumotlar tabiiy ravishda mustaqil bo'lib qoladi). Bir bitli ROMlarning parallel ulanish diagrammasi 3-rasmda ko'rsatilgan.

Shakl 3. Ko'p bitli ROM sxemasi

Haqiqiy ROMlarda ma'lumot chip ishlab chiqarishning oxirgi operatsiyasi - metallizatsiya yordamida qayd etiladi. Metallizatsiya niqob yordamida amalga oshiriladi, shuning uchun bunday ROMlar deyiladi ROM-larni maskalash. Haqiqiy mikrosxemalar va yuqorida keltirilgan soddalashtirilgan model o'rtasidagi yana bir farq, multipleksordan tashqari, a dan foydalanishdir. Ushbu yechim bir o'lchovli saqlash strukturasini ikki o'lchovliga aylantirishga imkon beradi va shu bilan ROM sxemasining ishlashi uchun zarur bo'lgan sxemalar miqdorini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu holat quyidagi rasmda ko'rsatilgan:

Shakl 4. Maskali faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) sxemasi

Niqobli ROMlar 5-rasmda ko'rsatilganidek, sxemalarda tasvirlangan. Ushbu chipdagi xotira kataklarining manzillari A0 ... A9 pinlari bilan ta'minlangan. Chip CS signali bilan tanlanadi. Ushbu signaldan foydalanib, siz ROM hajmini oshirishingiz mumkin (muhokamada CS signalidan foydalanish misoli keltirilgan). Mikrosxema RD signali yordamida o'qiladi.

Shakl 5. O'chirish sxemalarida niqob ROM (ROM).

Niqob ROMni dasturlash ishlab chiqaruvchining zavodida amalga oshiriladi, bu kichik va o'rta ishlab chiqarish partiyalari uchun juda noqulay, qurilmani ishlab chiqish bosqichini eslatib o'tmaydi. Tabiiyki, keng miqyosli ishlab chiqarish uchun maskali ROMlar eng arzon ROM turidir va shuning uchun hozirgi vaqtda keng qo'llaniladi. Kichik va o'rta hajmdagi radiotexnika seriyali ishlab chiqarish uchun maxsus qurilmalarda - dasturchilarda dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan mikrosxemalar ishlab chiqilgan. Ushbu ROMlarda xotira matritsasidagi o'tkazgichlarning doimiy ulanishi polikristalli kremniydan yasalgan erituvchi bog'lanishlar bilan almashtiriladi. ROM ishlab chiqarish jarayonida barcha jumperlar ishlab chiqariladi, bu barcha ROM xotira hujayralariga mantiqiy birliklarni yozishga teng. ROMni dasturlash jarayonida mikrosxemaning quvvat pinlari va chiqishlariga ko'tarilgan quvvat beriladi. Bunday holda, agar ta'minot kuchlanishi (mantiqiy) ROMning chiqishiga etkazib berilsa, u holda jumper orqali oqim o'tmaydi va jumper buzilmagan holda qoladi. Agar ROM chiqishiga past kuchlanish darajasi qo'llanilsa (korpusga ulangan), u holda xotira matritsasining o'tish moslamasi orqali oqim o'tadi, bu uni bug'laydi va keyinchalik ma'lumot ushbu ROM hujayradan o'qilganda, a mantiqiy nol o'qiladi.

Bunday mikrosxemalar deyiladi dasturlashtiriladigan ROM (PROM) yoki PROM va 6-rasmda ko'rsatilganidek, sxemalarda tasvirlangan. PROMga misol sifatida mikrosxemalarni 155PE3, 556RT4, 556RT8 va boshqalarni nomlashimiz mumkin.

Shakl 6. O'chirish diagrammalarida dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotira (PROM) ning grafik belgilanishi

Dasturlashtiriladigan ROMlar kichik va o'rta ishlab chiqarish uchun juda qulay ekanligini isbotladi. Biroq, radioelektron qurilmalarni ishlab chiqishda ko'pincha ROMda yozilgan dasturni o'zgartirish kerak bo'ladi. Bunday holda, EPROMni qayta ishlatish mumkin emas, shuning uchun ROM yozib olingandan so'ng, xato yoki oraliq dastur mavjud bo'lsa, uni tashlab yuborish kerak, bu tabiiy ravishda apparatni ishlab chiqish xarajatlarini oshiradi. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun o'chirilishi va qayta dasturlashtirilishi mumkin bo'lgan boshqa turdagi ROM ishlab chiqildi.

UV o'chiriladigan ROM ichki tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan xotira kataklariga qurilgan saqlash matritsasi asosida qurilgan:

Shakl 7. UV- va elektr bilan o'chiriladigan ROM xotira xujayrasi

Hujayra MOS tranzistoridir, unda eshik polikristalli kremniydan qilingan. Keyinchalik, chipni ishlab chiqarish jarayonida bu eshik oksidlanadi va natijada u silikon oksidi, mukammal izolyatsiyalash xususiyatlariga ega dielektrik bilan o'ralgan bo'ladi. Ta'riflangan hujayrada, ROM butunlay o'chirilgan holda, suzuvchi eshikda hech qanday zaryad yo'q va shuning uchun tranzistor oqim o'tkazmaydi. ROMni dasturlashda, suzuvchi darvoza ustida joylashgan ikkinchi eshikka yuqori kuchlanish qo'llaniladi va tunnel effekti tufayli suzuvchi eshikka zaryadlar kiritiladi. Dasturlash kuchlanishi olib tashlangandan so'ng, induktsiyalangan zaryad suzuvchi eshikda qoladi va shuning uchun tranzistor o'tkazuvchan holatda qoladi. Bunday hujayraning suzuvchi eshigidagi zaryad o'nlab yillar davomida saqlanishi mumkin.

Ta'riflangan faqat o'qish xotirasi ilgari tasvirlangan niqob ROMdan farq qilmaydi. Yagona farq shundaki, erituvchi jumper o'rniga yuqorida tavsiflangan hujayra ishlatiladi. Ushbu turdagi ROM qayta dasturlashtiriladigan faqat o'qish xotirasi (EPROM) yoki EPROM deb ataladi. RPOMda ilgari qayd etilgan ma'lumotlar ultrabinafsha nurlanish yordamida o'chiriladi. Ushbu yorug'lik yarim o'tkazgich kristaliga erkin o'tishi uchun ROM chipining korpusiga kvarts oynasi o'rnatilgan.

8-rasm. Faqat o'qish uchun o'chiriladigan xotira (EPROM) ko'rinishi

EPROM chipi nurlanganda kremniy oksidining izolyatsion xususiyatlari yo'qoladi, suzuvchi eshikdan to'plangan zaryad yarimo'tkazgich hajmiga oqib chiqadi va xotira xujayrasining tranzistori o'chirilgan holatga o'tadi. RPOM chipini o'chirish vaqti 10 dan 30 minutgacha.

Elektron qurilmalarda butun tizimning ishlashini ta'minlaydigan eng muhim elementlardan biri xotira bo'lib, u ichki va tashqi bo'linadi. Elementlar ichki xotira RAM, ROM va protsessor keshini ko'rib chiqing. Tashqi- bular kompyuterga tashqaridan ulangan barcha turdagi saqlash qurilmalari - qattiq disklar, flesh-disklar, xotira kartalari va boshqalar.

Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) ish paytida o'zgartirib bo'lmaydigan ma'lumotlarni saqlash uchun, tasodifiy kirish xotirasi (RAM) hozirgi vaqtda tizimda sodir bo'layotgan jarayonlardan ma'lumotlarni o'z hujayralarida saqlash uchun va kesh xotirasi shoshilinch signallarni qayta ishlash uchun ishlatiladi. mikroprotsessor tomonidan.

ROM nima

ROM yoki ROM (faqat o'qish uchun xotira) - bu deyarli har bir shaxsiy kompyuter va telefon komponentlariga kiritilgan va talab qilinadigan o'zgarmas ma'lumotlarni saqlash qurilmasi. ishga tushirish va ishlatish uchun tizimning barcha elementlari. ROMdagi tarkib apparat ishlab chiqaruvchisi tomonidan yozilgan va qurilmani dastlabki sinovdan o'tkazish va ishga tushirish uchun ko'rsatmalarni o'z ichiga oladi.

ROM xususiyatlari elektr ta'minotidan mustaqillik, qayta yozishning mumkin emasligi va ma'lumotni uzoq vaqt davomida saqlash imkoniyati. ROMda mavjud bo'lgan ma'lumotlar ishlab chiquvchilar tomonidan bir marta kiritiladi va apparat uni o'chirishga imkon bermaydi va kompyuter yoki telefonning ishlash muddati tugaguncha yoki uning buzilishigacha saqlanadi. Strukturaviy ROM shikastlanishdan himoyalangan kuchlanish kuchayishi paytida, shuning uchun faqat mexanik shikastlanish mavjud bo'lgan ma'lumotlarga zarar etkazishi mumkin.

Arxitektura bo'yicha ular niqoblangan va dasturlashtiriladiganlarga bo'linadi:

• Niqoblar kiyish qurilmalar, ma'lumotlar ishlab chiqarishning yakuniy bosqichida odatiy shablon yordamida kiritiladi. Tarkibdagi ma'lumotlar foydalanuvchi tomonidan qayta yozilishi mumkin emas. Ajratish komponentlari tranzistorlar yoki diodlarning odatiy PNP elementlaridir.
• Dasturlashtiriladigan ROMda ma'lumotlar o'tkazgich elementlarning ikki o'lchovli matritsasi shaklida taqdim etiladi, ular orasida yarim o'tkazgich elementining pn birikmasi va metall o'tish moslamasi mavjud. Bunday xotirani dasturlash yuqori amplituda va davomiylik oqimi yordamida jumperlarni yo'q qilish yoki yaratishni o'z ichiga oladi.

Asosiy funktsiyalari

ROM xotira bloklari ma'lum bir qurilmaning apparat vositalarini boshqarish bo'yicha ma'lumotlarni o'z ichiga oladi. ROM quyidagi kichik dasturlarni o'z ichiga oladi:

• Direktiv boshlash va boshqarish mikroprotsessorning ishlashi.
• Tekshirish dasturi ishlash va yaxlitlik kompyuter yoki telefondagi barcha jihozlar.
• Tizimni ishga tushiradigan va tugatadigan dastur.
• Boshqaruvchi subprogrammalar periferik uskunalar va kirish/chiqish modullari.
• Jismoniy diskdagi operatsion tizimning manzili haqida ma'lumot.

Arxitektura

Faqat o'qish uchun saqlash qurilmalari sifatida ishlab chiqilgan ikki o'lchovli massiv. Massivning elementlari o'tkazgichlar to'plamidir, ularning ba'zilari ta'sir qilmaydi, boshqa hujayralar esa yo'q qilinadi. Supero'tkazuvchilar elementlar eng oddiy kalitlar bo'lib, ularni navbat bilan qatorlar va qatorlarga ulash orqali matritsa hosil qiladi.

Agar o'tkazgich yopiq bo'lsa, unda mantiqiy nol, agar u ochiq bo'lsa, unda mantiqiy nol mavjud. Shunday qilib, ikkilik koddagi ma'lumotlar mikroprotsessor tomonidan o'qiladigan jismoniy elementlarning ikki o'lchovli massiviga kiritiladi.

Turlari

Qurilmaning ishlab chiqarish usuliga qarab, ROM quyidagilarga bo'linadi:

• Oddiy, zavod usulida yaratilgan. Bunday qurilmadagi ma'lumotlar o'zgarmaydi.
• Dasturlashtiriladigan Dasturni bir marta o'zgartirishga imkon beruvchi ROMlar.
• O'chiriladigan proshivka, bu sizga elementlardan ma'lumotlarni tozalash va ularni qayta yozish imkonini beradi, masalan, ultrabinafsha nurlar yordamida.
• Ruxsat beruvchi elektr bilan tozalanadigan qayta yoziladigan elementlar ko'p o'zgarish. Ushbu tur HDD, SSD, Flash va boshqa disklarda qo'llaniladi. Anakartlardagi BIOS xuddi shu chipda yozilgan.
• Magnit, unda ma'lumotlar magnitlangan joylarda magnitlangan bo'lmaganlar bilan almashtirilgan holda saqlangan. Ularni qayta yozish mumkin edi.

RAM va ROM o'rtasidagi farq

Ikki turdagi apparat o'rtasidagi farq elektr o'chirilganda uning xavfsizligi, tezligi va ma'lumotlarga kirish qobiliyatidir.

Tasodifiy kirish xotirasida (RAM) ma'lumotlar ketma-ket joylashgan katakchalarda joylashgan bo'lib, ularning har biridan foydalanib kirish mumkin dasturiy interfeyslar. Operativ xotirada dasturlar, o'yinlar kabi tizimda ishlayotgan jarayonlar haqidagi ma'lumotlar mavjud, o'zgaruvchan qiymatlar va steklar va navbatlardagi ma'lumotlar ro'yxati mavjud. Kompyuteringizni yoki telefoningizni o'chirsangiz, RAM xotirasi butunlay tozalangan. ROM xotirasi bilan solishtirganda, u yuqori kirish tezligi va energiya sarfiga ega.

ROM xotirasi sekinroq ishlaydi va ishlash uchun kamroq energiya sarflaydi. Asosiy farq - ROMda kiruvchi ma'lumotlarni o'zgartira olmaslik, operativ xotirada esa ma'lumotlar doimiy ravishda o'zgarib turadi.