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只读存储器

只读存储器(英语:Read-Only Memory,简称:ROM)。ROM所存数据,一般是装入整机前事先写好的,整机工作过程中只能读出,而不像随机存储器那样能快速地、方便地加以改写。ROM所存数据稳定 ,断电后所存数据也不会改变;其结构较简单,读出较方便,因而常用于存储各种固定程序和数据。

除少数品种的只读存储器(如字符发生器)可以通用之外,不同用户所需只读存储器的内容不同。为便于使用和大批量生产,进一步发展了可编程只读存储器(PROM)、可擦可编程序只读存储器(EPROM)和带电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。例如早期的个人电脑如Apple II或IBM PC XT/AT的开机程序(操作系统)或是其他各种微电脑系统中的轫体(Firmware)。

只读存储器的特点是只能读出不能随意写入信息,在主板上的ROM里面固化了一个基本输入/输出系统,称为BIOS(基本输入输出系统)。其主要作用是完成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、系统的基本输入/输出的驱动程序及引导操作系统。 [1]

ROM

只读内存(Read-Only Memory)是一种只能读取资料的内存。在制造过程中,将资料以一特制光罩(mask)烧录于线路中,其资料内容在写入后就不能更改,所以有时又称为“光罩式只读内存”(mask ROM)。此内存的制造成本较低,常用于电脑中的开机启动。

可编程只读存储器

可编程只读存储器(英文:Programmable ROM,简称:PROM)一般可编程一次。PROM存储器出厂时各个存储单元皆为1,或皆为0。用户使用时,再使用编程的方法使PROM存储所需要的数据。 [2]

PROM需要用电和光照的方法来编写与存放的程序和信息。但仅仅只能编写一次,第一次写入的信息就被永久性地保存起来。 [2] 例如,双极性PROM有两种结构:一种是熔丝烧断型,一种是PN结击穿型。它们只能进行一次性改写,一旦编程完毕,其内容便是永久性的。由于可靠性差,又是一次性编程,目前较少使用。 [3]

可编程可擦除只读存储器

可编程可擦除只读存储器(英文:Erasable Programmable Read Only Memory,简称:EPROM)可多次编程。这是一种便于用户根据需要来写入,并能把已写入的内容擦去后再改写,即是一种多次改写的ROM。由于能够改写,因此能对写入的信息进行校正,在修改错误后再重新写入。 [2]

擦除远存储内容的方法可以采用以下方法:电的方法(称电可改写ROM)或用紫外线照射的方法(称光可改写ROM)。 [2] 光可改写ROM可利用高电压将资料编程写入,抹除时将线路曝光于紫外线下,则资料可被清空,并且可重复使用。通常在封装外壳上会预留一个石英透明窗以方便曝光。

一次编程只读内存

一次编程只读内存(One Time Programmable Read Only Memory,OPTROM)之写入原理同EPROM,但是为了节省成本,编程写入之后就不再抹除,因此不设置透明窗。

电子可擦除可编程只读存储器

电子可擦除可编程只读存储器(英文:Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory,简称:EPROM)之运作原理类似EPROM,但是抹除的方式是使用高电场来完成,因此不需要透明窗。

闪速存储器

闪速存储器(英文:Flash memory)是英特尔公司90年代中期发明的一种高密度、非易失性的读/写半导体存储器它既有EEPROM的特点,又有RAM的特点,因而是一种全新的存储结构。 [3]

RAM-RandomAccessMemory易挥发性随机存取存储器,高速存取,读写时间相等,且与地址无关,如计算机内存等。

ROM-Read Only Memory只读存储器。断电后信息不丢失,如计算机启动用的BIOS芯片。存取速度很低,(较RAM而言)且不能改写。由于不能改写信息,不能升级,现已很少使用。

EPROM,EEPROM,Flash ROM(NOR Flash 和 NADN Flash),性能同ROM,但可改写,一般读比写快,写需要比读高的电压,(读5V写12V)但Flash可以在相同电压下读写,且容量大成本低,如U盘MP3中使用广泛。在计算机系统里,RAM一般用作内存,ROM用来存放一些硬件的驱动程序,也就是固件。

地址译码器根据输入地址选择某条输出(称字线),由它再去驱动该字线的各位线,以便读出字线上各存储单元所储存的代码。下图a是以熔丝为存储元件的8×4ROM(通常以“字线×位线”来表示存储器的存储容量)的原理图。它以保留熔丝表示存入的是“0”,以熔断熔丝表示存入的是“1”。例如,存入字1的是“1011”。在ROM中,一般都设置片选端 (也有写作 的)。当 =0时ROM工作;当 =1,ROM被禁止,其输出为“1”电平或呈高阻态。 用来扩展ROM的字数。

ROM的地址译码器是与门的组合,它的输出是全部地址输入的最小项。可以把译码器表示成图b所示的与阵列,图中与阵列水平线和垂直线交叉处标的“点”表示有“与”的联系。存储单元体实际上是或门的组合,ROM的输出数即或门的个数。译码器的每个最小项都可能是或门的输入,但是,某个最小项能否成为或门的输入取决于存储信息,因此存储单元体可看成是一个或阵列。由上分析,可以从另一角度来看ROM的结构:它由两个阵列组成“与”门阵列和“或”门阵列,其中“或”的内容是由用户设置的,因而它是可编程的,而与阵列是用来形成全部最小项的,因而是不可编程的。

ROM的形式也有多种。一种是熔丝型ROM,ROM制造厂提供的产品保留了或阵列的全部熔丝,由使用者写入信息,随后存储内容就不能更改了,这类ROM称为可编程序只读存储器,简称PROM。另一类ROM是信息写入后,可用紫外线照射或用电方法擦除,然后再允许写入新的内容,称前一种ROM为可改写ROM,简称EPROM,称后者为电可改写ROM,简称EEPROM。还有一类ROM的存储信息是在制造过程中形成的,集成电路制造厂根据用户事先提供的存储内容来设计光刻掩模板,用制造或不制造存储元件的方法来存储信息,这类ROM称为“掩模型只读存储器”,简称MROM。


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