Umeme wowote ni vifaa ngumu, kanuni ya uendeshaji ambayo haijulikani kwa kila mtu wa kawaida. ROM ni nini na kwa nini kifaa hiki kinahitajika? Watumiaji wengi leo hawawezi kujibu swali hili. Hebu jaribu kurekebisha hali hii.

ROM ni nini?

ROM ni nini na zinaweza kutumika wapi? Vifaa vya uhifadhi wa kusoma tu ndio kumbukumbu inayoitwa isiyo na tete. Kitaalam kabisa, vifaa hivi vinatekelezwa kwa njia ya microcircuits. Wakati huo huo, tulijifunza kile kifupi ROM kinasimama. Chips vile zimeundwa kuhifadhi habari zilizoingia na mtumiaji, pamoja na programu zilizowekwa. Katika ROM unaweza kupata kila kitu kutoka kwa hati hadi picha. Taarifa juu ya chip hii huhifadhiwa kwa miezi kadhaa au hata miaka.

Kulingana na kifaa kilichotumiwa, ukubwa wa kumbukumbu unaweza kutofautiana kutoka kwa kilobytes chache kwenye vifaa rahisi zaidi, ambavyo vina chip moja tu ya silicon, hadi terabytes. Ukubwa wa uwezo wa kuhifadhi wa kudumu, vitu vingi zaidi inaweza kuhifadhi. Kiasi cha chip ni sawia moja kwa moja na kiasi cha data. Ikiwa tunajaribu kujibu kwa ufupi zaidi swali la ROM ni nini, tunaweza kusema yafuatayo: ni hifadhi ya habari ambayo haitegemei voltage ya mara kwa mara.

Kutumia anatoa ngumu kama ROM

Kwa hiyo, tayari tumejibu swali la nini ROM ni. Sasa hebu tuzungumze juu ya nini ROM zinaweza kuwa. Kifaa kikuu cha kuhifadhi kwenye kompyuta yoyote ni gari ngumu. Leo ziko kwenye kila kompyuta. Kipengele hiki kinatumika kwa sababu ya uwezo wake mpana wa kuhifadhi data. Wakati huo huo, pia kuna idadi ya ROM zinazotumia multiplexers kwenye kifaa chao. Hizi ni microcontrollers maalum, bootloaders na taratibu nyingine za elektroniki. Baada ya uchunguzi wa karibu, hauitaji kuelewa tu maana ya muhtasari wa ROM. Ili kuelewa mada, unahitaji kufafanua maneno mengine.

Kuongeza na upanuzi wa uwezo wa ROM kupitia matumizi ya teknolojia ya flash

Ikiwa mtumiaji hawana uwezo wa kutosha wa kumbukumbu ya kawaida, basi unaweza kujaribu kuchukua fursa ya uwezo wa kuhifadhi habari uliopanuliwa unaotolewa na ROM. Hii imefanywa kupitia matumizi ya teknolojia za kisasa, ambazo zinatekelezwa katika anatoa za USB na kadi za kumbukumbu. Teknolojia hizi zinatokana na kanuni ya matumizi yanayoweza kutumika tena. Ili kuiweka kwa urahisi, habari kwenye vyombo vya habari vile inaweza kufutwa na kurekodi tena. Operesheni kama hiyo inaweza kufanywa makumi na mamia ya maelfu ya nyakati.

Je, ROM inajumuisha nini?

ROM ina sehemu mbili, ambazo zimeteuliwa kama ROM-A na ROM-E. ROM-A hutumiwa kuhifadhi programu, na ROM-E hutumiwa kutoa programu. Aina ya ROM ni matrix ya diode-transformer, ambayo inawaka kwa kutumia waya za anwani. Sehemu hii ya ROM hufanya kazi kuu. Kujaza kutategemea nyenzo zinazotumiwa katika utengenezaji wa ROM. Kwa kusudi hili, kanda za magnetic, disks magnetic, kadi zilizopigwa, ngoma, vidokezo vya ferrite, dielectrics na mali yao ya kukusanya malipo ya umeme yanaweza kutumika.

ROM: muundo wa kimkakati

Kifaa hiki cha kielektroniki kawaida huonyeshwa kama kifaa kinachofanana na muunganisho wa seli kadhaa za biti moja. Licha ya ugumu wake unaowezekana, chip ya ROM ni ndogo sana kwa saizi. Wakati wa kuhifadhi habari fulani, imefungwa kwa kesi (kurekodi sifuri) au kwa chanzo cha nguvu (kurekodi moja). Ili kuongeza uwezo wa seli za kumbukumbu, nyaya katika vifaa vya uhifadhi wa kudumu zinaweza kuunganishwa kwa sambamba. Hivi ndivyo watengenezaji hufanya ili kupata bidhaa ya kisasa. Baada ya yote, wakati wa kutumia ROM na sifa za juu za kiufundi, kifaa kitakuwa na ushindani kwenye soko.

Kiasi cha kumbukumbu inayotumika katika vitengo anuwai vya vifaa

Kiasi cha kumbukumbu kinaweza kutegemea aina na madhumuni ya ROM. Katika vifaa rahisi vya nyumbani kama friji au mashine za kuosha, vidhibiti vidogo vilivyowekwa vitatosha kabisa. Kitu ngumu zaidi kimewekwa katika hali nadra. Hakuna maana katika kutumia ROM zaidi hapa. Kiasi cha umeme ni kidogo sana. Kwa kuongeza, teknolojia haihitajiki kufanya mahesabu magumu. TV za kisasa zinaweza kuhitaji kitu ngumu zaidi. Kilele cha utata wa mzunguko wa ROM hupatikana katika vifaa vya kompyuta kama vile seva na kompyuta za kibinafsi. Katika mbinu hii, ROM zina kutoka gigabytes kadhaa hadi mamia ya terabytes ya habari.

Mask ROM

Ikiwa rekodi inafanywa wakati kurekodi kunafanywa kwa kutumia mchakato wa metallization na mask hutumiwa, basi ROM hiyo itaitwa mask ROM. Ndani yao, anwani za seli za kumbukumbu hutolewa kwa pini kumi. Chip maalum huchaguliwa kwa kutumia ishara maalum ya CS. ROM za aina hii zimepangwa kwenye viwanda. Kwa hivyo, kuzizalisha kwa idadi ya kati na ndogo sio rahisi na haina faida. Hata hivyo, katika uzalishaji wa kiasi kikubwa, vifaa vile vitakuwa nafuu zaidi ya ROM.

Hii ilihakikisha umaarufu wa aina hii ya kifaa. Kutoka kwa mtazamo wa muundo wa mzunguko, ROM kama hizo hutofautiana na misa ya jumla kwa kuwa viunganisho kwenye matrix ya kumbukumbu hubadilishwa na kuruka kwa fusible, ambayo hufanywa kwa silicon ya polycrystalline. Katika hatua ya uzalishaji, jumpers zote zinaundwa. Kompyuta inaamini kuwa zenye mantiki zimeandikwa kila mahali. Hata hivyo, wakati wa programu ya awali, kuongezeka kwa voltage hutumiwa.

Kutumia, vitengo vya mantiki vimesalia. Wanarukaji hupuka wakati voltages za chini zinatumika. Kompyuta inaamini kuwa sifuri ya kimantiki imeandikwa hapo. Kanuni hiyo hiyo inatumika katika vifaa vya kumbukumbu vinavyoweza kusomeka tu. ROM zinazoweza kuratibiwa au PROM zimethibitishwa kuwa rahisi kutoka kwa mtazamo wa utengenezaji wa kiteknolojia. Wanaweza kutumika katika uzalishaji wa kati na mdogo. Hata hivyo, vifaa hivi pia vina vikwazo vyao. Unaweza kurekodi programu mara moja tu, baada ya hapo warukaji hupotea milele.

Kwa sababu ya kutoweza kutumia tena ROM. Ikiwa utafanya makosa, lazima uitupe. Matokeo yake, gharama ya vifaa vyote vinavyotengenezwa huongezeka. Kwa sababu ya kutokamilika kwa mzunguko wa uzalishaji. Tatizo hili limechukua mawazo ya watengenezaji kwa muda mrefu sana. Kama njia ya nje ya hali hii, iliamuliwa kukuza ROM ambayo inaweza kupangwa mara nyingi.

ROM inayoweza kufutika kwa umeme au ultraviolet

Vifaa vile huundwa kwa misingi ya matrix ya kumbukumbu, ambayo seli za kumbukumbu zina muundo maalum. Kila kiini hapa ni transistor ya MOS, lango ambalo linafanywa na silicon ya polycrystalline. Kiasi fulani cha kukumbusha chaguo la awali. Upekee wa ROM hizi ni kwamba silicon katika kesi hii ni kuongeza kuzungukwa na dielectric, ambayo ina mali ya kuhami. Dioksidi ya silicon hutumiwa kama dielectric.

Hapa kanuni ya uendeshaji inategemea maudhui ya malipo ya kufata neno. Inaweza kuhifadhiwa kwa miongo kadhaa. Kuna baadhi ya masuala ya kufuta hapa. Kwa mfano, kifaa cha ultraviolet ROM kinahitaji yatokanayo na mionzi ya UV kutoka nje, kwa mfano, kutoka kwa taa ya ultraviolet. Bila shaka, kutoka kwa mtazamo wa urahisi wa matumizi, muundo wa ROM unaoweza kufutwa kwa umeme utakuwa chaguo bora zaidi. Katika kesi hii, kuamsha unahitaji tu kutumia voltage. Kanuni hii ya kufuta umeme imetekelezwa kwa ufanisi katika vifaa kama vile anatoa flash. Hata hivyo, mzunguko huo wa ROM kimuundo hauna tofauti na ROM ya kawaida ya mask isipokuwa muundo wa seli.

Vifaa vile wakati mwingine pia huitwa reprogrammable. Hata hivyo, pamoja na faida zote za vifaa vya aina hii, kuna mipaka fulani kwa kasi ya kufuta habari. Kwa kawaida, operesheni hii inachukua kutoka dakika 10 hadi 30 kukamilika. Licha ya uwezo wa kuandika upya, vifaa vinavyoweza kupangwa upya vina vikwazo kwa matumizi yao. Elektroniki inayoweza kufutika kwa UV inaweza kuishi mizunguko 10 hadi 100 ya uandishi. Baada ya hayo, athari ya uharibifu ya mionzi ya ultraviolet itaonekana sana kwamba kifaa kitaacha kufanya kazi.

Vipengele vile vinaweza kutumika kuhifadhi programu za BIOS kwenye kadi za video na sauti kwa bandari za ziada. Kuhusu uwezekano wa kuandika upya, kanuni ya kufuta umeme itakuwa mojawapo. Idadi ya kuandika upya katika vifaa vile huanzia 100 hadi 500 elfu. Bila shaka, unaweza kupata vifaa vinavyoweza kufanya zaidi, lakini watumiaji wa kawaida hawana haja kabisa ya uwezo huo usio wa kawaida.

Kompyuta za kibinafsi zina viwango vinne vya kumbukumbu ya daraja:

kumbukumbu ya microprocessor;

kumbukumbu kuu;

sajili kumbukumbu ya cache;

kumbukumbu ya nje.

Kumbukumbu ya Microprocessor inajadiliwa hapo juu. Kumbukumbu kuu imeundwa kwa kuhifadhi na kubadilishana habari haraka na vifaa vingine vya kompyuta. Vitendaji vya kumbukumbu:

kupokea habari kutoka kwa vifaa vingine;

kukumbuka habari;

kutoa habari juu ya ombi kwa vifaa vingine vya mashine.

Kumbukumbu kuu ina aina mbili za vifaa vya kuhifadhi:

ROM - kumbukumbu ya kusoma tu;

RAM ni kifaa cha kumbukumbu cha ufikiaji bila mpangilio.

ROM imeundwa kuhifadhi programu ya kudumu na maelezo ya kumbukumbu. Data imeingizwa kwenye ROM wakati wa utengenezaji. Taarifa iliyohifadhiwa katika ROM inaweza tu kusoma, lakini si kubadilishwa.

ROM ina:

mpango wa kudhibiti processor;

programu ya kuanzisha na kuzima kompyuta;

programu za kupima kifaa zinazoangalia uendeshaji sahihi wa vitengo vyake kila wakati unapowasha kompyuta;

programu za kudhibiti onyesho, kibodi, kichapishi, kumbukumbu ya nje;

habari kuhusu mahali ambapo mfumo wa uendeshaji iko kwenye diski.

ROM ni kumbukumbu isiyo na tete; habari huhifadhiwa ndani yake wakati nguvu imezimwa.

RAM imekusudiwa kurekodi mtandaoni, kuhifadhi na kusoma habari (programu na data) inayohusika moja kwa moja katika mchakato wa habari na kompyuta unaofanywa na kompyuta katika kipindi cha sasa cha wakati.

Faida kuu za RAM ni kasi yake ya juu na uwezo wa kufikia kila seli ya kumbukumbu tofauti (upatikanaji wa kumbukumbu ya moja kwa moja). Seli zote za kumbukumbu zimeunganishwa katika vikundi vya bits 8 (1 byte), kila kikundi kama hicho kina anwani ambayo inaweza kupatikana.

RAM ni kumbukumbu tete; wakati nguvu imezimwa, habari ndani yake inafutwa.

Katika kompyuta za kisasa, uwezo wa kumbukumbu ni kawaida 8-128 MB. Uwezo wa kumbukumbu ni sifa muhimu ya kompyuta;

Mbali na ROM na RAM, ubao wa mama pia una kumbukumbu ya CMOS isiyo na tete, ambayo hutumiwa mara kwa mara na betri yake. Huhifadhi mipangilio ya usanidi wa kompyuta ambayo huangaliwa kila wakati mfumo unapowashwa. Hii ni kumbukumbu ya nusu ya kudumu. Ili kubadilisha mipangilio ya usanidi wa kompyuta, BIOS ina programu ya usanidi wa kompyuta - SETUP.

Ili kuharakisha upatikanaji wa RAM, kumbukumbu maalum ya cache ya haraka-haraka hutumiwa, ambayo iko "kati" ya microprocessor na RAM huhifadhi nakala za sehemu zinazotumiwa mara nyingi za RAM. Rejista za akiba hazipatikani kwa mtumiaji.

Kumbukumbu ya kache huhifadhi data ambayo microprocessor imepokea na itatumia katika mizunguko inayofuata ya uendeshaji wake. Ufikiaji wa haraka wa data hii inakuwezesha kupunguza muda wa utekelezaji wa amri za programu zinazofuata.

Microprocessors, kuanzia MP 80486, wana kumbukumbu yao ya kache iliyojengwa. Vichakataji vidogo vya Pentium na Pentium Pro vina kumbukumbu ya akiba kando kwa data na kando kwa maagizo. Microprocessors zote zinaweza kutumia kumbukumbu ya ziada ya kache iko kwenye ubao wa mama nje ya microprocessor, uwezo wake unaweza kufikia MB kadhaa. Kumbukumbu ya nje inahusu vifaa vya nje vya kompyuta na hutumiwa kwa uhifadhi wa muda mrefu wa taarifa yoyote ambayo inaweza kuhitajika kutatua matatizo. Hasa, programu zote za kompyuta zimehifadhiwa kwenye kumbukumbu ya nje.

Vifaa vya kumbukumbu ya nje - vifaa vya uhifadhi wa nje - ni tofauti sana. Wanaweza kuainishwa na aina ya vyombo vya habari, kwa aina ya kubuni, kwa kanuni ya kurekodi na kusoma habari, kwa njia ya kufikia, nk.

Vifaa vya kawaida vya uhifadhi wa nje ni:

anatoa magnetic disk ngumu (HDD);

floppy magnetic disk anatoa (FMD);

anatoa za diski za macho (CD-ROM).

Mara chache sana, vifaa vya kuhifadhi kwenye tepu ya sumaku ya kaseti - vipeperushi - hutumiwa kama vifaa vya kumbukumbu vya nje kwenye kompyuta ya kibinafsi.

Anatoa za diski ni vifaa vya kusoma na kuandika kutoka kwa vyombo vya habari vya magnetic au macho. Madhumuni ya viendeshi hivi ni kuhifadhi kiasi kikubwa cha taarifa, kurekodi na kutoa taarifa zilizohifadhiwa kwa ombi kwenye kifaa cha kumbukumbu cha ufikiaji bila mpangilio.

HDD na HDD hutofautiana tu katika muundo, kiasi cha habari iliyohifadhiwa na wakati inachukua kutafuta, kurekodi na kusoma habari.

Kama njia ya kuhifadhi kwa diski za sumaku, vifaa vya sumaku vilivyo na mali maalum hutumiwa ambayo hufanya iwezekanavyo kurekodi hali mbili za sumaku - pande mbili za sumaku. Kila moja ya majimbo haya hupewa tarakimu za binary 0 na 1. Taarifa juu ya disks za magnetic imeandikwa na kusoma na vichwa vya magnetic pamoja na miduara ya kuzingatia - nyimbo (nyimbo). Idadi ya nyimbo kwenye diski na uwezo wao wa habari hutegemea aina ya diski, muundo wa gari, ubora wa vichwa vya sumaku na mipako ya sumaku. Kila wimbo umegawanywa katika sekta. Sekta moja kwa kawaida huwa na baiti 512 za data. Ubadilishanaji wa data kati ya gari la diski ya sumaku na RAM unafanywa kwa mlolongo na idadi kamili ya sekta. Kwa diski ngumu ya sumaku, dhana ya silinda pia hutumiwa - seti ya nyimbo ziko umbali sawa kutoka katikati ya diski.

Disks zimeainishwa kama media ya uhifadhi wa ufikiaji wa moja kwa moja. Hii ina maana kwamba kompyuta inaweza kufikia wimbo ambao sehemu yenye taarifa zinazohitajika huanza au ambapo habari mpya inahitaji kuandikwa, moja kwa moja, popote ambapo kichwa cha kurekodi na kusoma kinapatikana.

Disks zote - magnetic na macho - zina sifa ya kipenyo chao (sababu ya fomu). Ya disks za magnetic zinazoweza kubadilika, zinazotumiwa zaidi ni disks yenye kipenyo cha 3.5 (89 mm). Uwezo wa anatoa hizi ni 1.2 na 1.44 MB.

Anatoa za diski za magnetic ngumu huitwa "anatoa ngumu". Neno hili liliibuka kutoka kwa jina la slang kwa mfano wa kwanza wa gari ngumu, ambayo ilikuwa na nyimbo 30 za sekta 30 kila moja, ambayo sanjari na sanjari ya bunduki ya uwindaji ya Winchester. Uwezo wa kuhifadhi diski ngumu hupimwa kwa MB na GB.

Hivi karibuni, anatoa mpya za disk magnetic zimeonekana - ZIP disks - vifaa vya portable na uwezo wa 230-280 MB.

Katika miaka ya hivi karibuni, anatoa za disk za macho (CD-ROM) zimeenea zaidi. Kutokana na ukubwa wao mdogo, uwezo wa juu na kuegemea, anatoa hizi zinazidi kuwa maarufu. Uwezo wa anatoa za disk za macho ni kutoka 640 MB na hapo juu.

Diski za macho zimegawanywa katika rekodi za laser-optical zisizoweza kuandikwa upya, rekodi za laser-optical zinazoweza kuandikwa tena na rekodi za magneto-optical zinazoweza kuandikwa tena. Diski zisizoweza kuandikwa upya hutolewa na watengenezaji na taarifa ambazo tayari zimerekodiwa juu yao. Kurekodi habari juu yao inawezekana tu katika hali ya maabara, nje ya kompyuta.

Mbali na tabia yake kuu - uwezo wa habari, anatoa za diski pia zina sifa ya viashiria viwili vya wakati:

muda wa upatikanaji;

kasi ya kusoma byte mfululizo.

Vifaa vyote vya kusoma tu (ROM) vinaweza kugawanywa katika vikundi vifuatavyo:

● inayoweza kupangwa katika utengenezaji (iliyoteuliwa kama ROM au ROM);

● kwa upangaji wa wakati mmoja, inayomruhusu mtumiaji kubadilisha mara moja hali ya matriki ya kumbukumbu kwa njia ya kielektroniki kulingana na programu fulani (iliyobainishwa kama PROM au PROM);

● inayoweza kupangwa upya (inayoweza kupangwa), pamoja na uwezekano wa kupanga upya umeme mwingi, kwa ufutaji wa taarifa wa umeme au mwanga wa ultraviolet (unaojulikana kama RPROM au RPROM).

Ili kutoa uwezo wa kuchanganya matokeo wakati wa kupanua kumbukumbu, ROM zote zina matokeo ya serikali tatu au matokeo ya wazi ya kukusanya.

(xtypo_quote) Katika EEPROM, hifadhi hujengwa kwenye seli za hifadhi zilizo na viungo vinavyoweza kuunganishwa vilivyoundwa na nichrome au vifaa vingine vya kinzani. Mchakato wa kurekodi unajumuisha kuchoma viungo vya fusible kwa kuchagua. (/xtypo_quote)
Katika ROM, seli za hifadhi zinajengwa kwa misingi ya teknolojia za MOS. Matukio mbalimbali ya kimwili ya uhifadhi wa malipo kwenye mpaka kati ya vyombo vya habari viwili tofauti vya dielectric au kati ya uendeshaji na dielectric hutumiwa.

Katika kesi ya kwanza, dielectric chini ya lango la transistor MOS inafanywa kwa tabaka mbili: nitridi ya silicon na dioksidi ya silicon (SiN 4 - SiO 2). Iligunduliwa kuwa katika muundo tata wa SiN 4 - SiO 2, wakati voltage ya umeme inabadilika, hysteresis ya malipo hutokea kwenye interface kati ya tabaka mbili, ambayo inafanya uwezekano wa kuunda seli za kumbukumbu.

Katika kesi ya pili, msingi wa kiini cha kumbukumbu ni sindano ya MOSFET transistor na lango la kuelea (AFL MOS). Muundo uliorahisishwa wa transistor kama hiyo umeonyeshwa kwenye Mtini. 3.77.
Katika transistor ya sindano ya avalanche na lango la kuelea, kwa voltage ya juu ya kutosha ya kukimbia, mgawanyiko wa banguko unaobadilika wa dielectri hutokea, na wabebaji wa malipo huingizwa kwenye eneo la lango linaloelea. Kwa kuwa lango la kuelea limezungukwa na dielectri, sasa ya kuvuja ni ndogo na uhifadhi wa habari unahakikishwa kwa muda mrefu (makumi ya miaka). Wakati voltage inatumiwa kwenye lango kuu, malipo yanafutwa kutokana na athari ya tunnel, i.e. kufuta habari.

Hapa kuna baadhi ya sifa za ROM (Jedwali 3.1).

Sekta hiyo inazalisha idadi kubwa ya chips za ROM. Hebu tuchukue chips mbili za ROM kama mfano (Mchoro 3.78).

Majina yafuatayo yanatumika katika michoro: A i - pembejeo za anwani; D i - matokeo ya habari; CS-uteuzi wa chip; CE - ruhusa ya kuondoka.

Chip ya K573RF5 ni ROM inayoweza kupangwa tena (RPM) yenye ufutaji wa ultraviolet, kuwa na muundo wa 2Kx8. Kwa upande wa pembejeo na pato, microcircuit hii inaendana na miundo ya TTL. Chip ya K556RT5 ni ROM ya wakati mmoja inayoweza kupangwa, iliyofanywa kwa misingi ya miundo ya TTLSH, pembejeo na pato sambamba na miundo ya TTL, yenye muundo wa 512-bit x8.

Katika vifaa vya umeme, moja ya vipengele muhimu zaidi vinavyohakikisha uendeshaji wa mfumo mzima ni kumbukumbu, ambayo imegawanywa ndani na nje. Vipengele kumbukumbu ya ndani fikiria RAM, ROM na kashe ya processor. Ya nje- hizi ni kila aina ya vifaa vya kuhifadhi ambavyo vinaunganishwa kwenye kompyuta kutoka nje - anatoa ngumu, anatoa flash, kadi za kumbukumbu, nk.

Kumbukumbu ya kusoma tu (ROM) hutumiwa kuhifadhi data ambayo haiwezi kubadilishwa wakati wa operesheni, kumbukumbu ya ufikiaji bila mpangilio (RAM) hutumiwa kuhifadhi habari kutoka kwa michakato inayotokea sasa kwenye mfumo kwenye seli zake, na kumbukumbu ya kache hutumiwa kwa usindikaji wa haraka wa mawimbi. kwa microprocessor.

ROM ni nini

ROM au ROM (Kumbukumbu ya kusoma tu) ni kifaa cha kawaida cha kuhifadhi habari kisichoweza kubadilika kilichojumuishwa katika karibu kila sehemu ya Kompyuta na simu na inahitajika. kwa ajili ya kuanza na uendeshaji vipengele vyote vya mfumo. Yaliyomo kwenye ROM yameandikwa na mtengenezaji wa maunzi na yana maagizo ya majaribio ya awali na uanzishaji wa kifaa.

Tabia za ROM ni uhuru kutoka kwa usambazaji wa umeme, kutowezekana kwa kuandika upya na uwezo wa kuhifadhi habari kwa muda mrefu. Taarifa zilizomo kwenye ROM zimeingia na watengenezaji mara moja, na vifaa haviruhusu kufutwa na kuhifadhiwa hadi mwisho wa maisha ya kompyuta au simu, au kuvunjika kwake. Kimuundo ROM kulindwa kutokana na uharibifu wakati wa kuongezeka kwa voltage, kwa hiyo uharibifu wa mitambo tu unaweza kusababisha uharibifu wa habari zilizomo.

Kwa usanifu wamegawanywa katika masked na programmable:

• Kuvaa masks vifaa, habari huingizwa kwa kutumia template ya kawaida katika hatua ya mwisho ya utengenezaji. Data iliyomo haiwezi kubatilishwa na mtumiaji. Vipengele vya kutenganisha ni vipengele vya kawaida vya PNP vya transistors au diodes.
• Katika ROM inayoweza kupangwa, habari inawasilishwa kwa namna ya matrix ya pande mbili ya vipengele vya conductive, kati ya ambayo kuna makutano ya pn ya kipengele cha semiconductor na jumper ya chuma. Kupanga kumbukumbu kama hiyo inahusisha kuondoa au kuunda jumpers kwa kutumia sasa ya amplitude ya juu na muda.

Kazi kuu

Vizuizi vya kumbukumbu vya ROM vina habari juu ya kudhibiti maunzi ya kifaa fulani. ROM inajumuisha subroutines zifuatazo:

• Maelekezo kuanza na kudhibiti uendeshaji wa microprocessor.
• Inaangalia programu utendaji na uadilifu maunzi yote yaliyomo kwenye kompyuta au simu.
• Programu inayoanzisha mfumo na kuumaliza.
• Subroutines zinazodhibiti vifaa vya pembeni na moduli za pembejeo/pato.
• Taarifa kuhusu anwani ya mfumo wa uendeshaji kwenye gari la kimwili.

Usanifu

Vifaa vya kuhifadhi vya kusoma pekee vimeundwa kama safu mbili-dimensional. Vipengele vya safu ni seti za waendeshaji, ambazo haziathiriwa, wakati seli zingine zinaharibiwa. Vipengele vya upitishaji ni swichi rahisi zaidi na huunda tumbo kwa kuunganisha kwa safu na safu.

Ikiwa kondakta imefungwa, ina sifuri ya mantiki ikiwa imefunguliwa, ina mantiki. Kwa hivyo, data katika msimbo wa binary imeingia kwenye safu mbili-dimensional ya vipengele vya kimwili, ambayo inasomwa na microprocessor.

Aina mbalimbali

Kulingana na njia ya utengenezaji wa kifaa, ROM imegawanywa katika:

• Kawaida, iliyoundwa kwa njia ya kiwanda. Data katika kifaa kama hicho haibadilika.
• Inaweza kupangwa ROM zinazoruhusu programu kubadilishwa mara moja.
• Firmware inayoweza kufutwa, ambayo inakuwezesha kufuta data kutoka kwa vipengele na kuandika upya, kwa mfano, kwa kutumia mwanga wa ultraviolet.
• Vipengee vinavyoweza kusafishwa kwa umeme, vinavyoweza kuandikwa tena vinavyoruhusu mabadiliko mengi. Aina hii hutumiwa katika HDD, SSD, Flash na anatoa nyingine. BIOS kwenye ubao wa mama imeandikwa kwenye chip sawa.
• Sumaku, ambamo taarifa zilihifadhiwa katika maeneo yenye sumaku yakipishana na yasiyo na sumaku. Iliwezekana kuziandika tena.

Tofauti kati ya RAM na ROM

Tofauti kati ya aina mbili za vifaa ni usalama wake wakati nguvu imezimwa, kasi na uwezo wa kufikia data.

Katika kumbukumbu ya ufikiaji wa nasibu (RAM), habari iko kwenye seli zilizowekwa kwa mpangilio, ambayo kila moja inaweza kupatikana kwa kutumia violesura vya programu. RAM ina data kuhusu michakato inayoendeshwa kwa sasa kwenye mfumo, kama vile programu, michezo, ina thamani tofauti na orodha za data katika rafu na foleni. Unapozima kompyuta au simu yako, kumbukumbu ya RAM imefutwa kabisa. Ikilinganishwa na kumbukumbu ya ROM, ina kasi ya juu ya ufikiaji na matumizi ya nishati.

Kumbukumbu ya ROM hufanya kazi polepole na hutumia nishati kidogo kufanya kazi. Tofauti kuu ni kutokuwa na uwezo wa kubadilisha data ya pembejeo katika ROM, wakati katika RAM habari hubadilika mara kwa mara.

Tarehe ya mwisho ya kusasisha faili: 10/23/2009

Kumbukumbu ya Kusoma Pekee (ROM)

Mara nyingi sana, katika maombi mbalimbali, ni muhimu kuhifadhi habari ambayo haibadilika wakati wa uendeshaji wa kifaa. Haya ni maelezo kama vile programu katika vidhibiti vidogo, vipakiaji vya boot (BIOS) katika kompyuta, majedwali ya mgawo wa kichujio cha dijiti katika , na , majedwali ya sine na cosine katika NCO na DDS. Karibu daima habari hii haihitajiki kwa wakati mmoja, hivyo vifaa rahisi zaidi vya kuhifadhi taarifa za kudumu (ROM) vinaweza kujengwa kwenye multiplexers. Wakati mwingine katika fasihi iliyotafsiriwa, vifaa vya uhifadhi wa kudumu huitwa ROM (kusoma kumbukumbu tu). Mchoro wa kumbukumbu kama hiyo ya kusoma tu (ROM) imeonyeshwa kwenye Mchoro 1.

Kielelezo 1. Mzunguko wa kumbukumbu ya kusoma tu (ROM) iliyojengwa kwenye multiplexer

Katika mzunguko huu, kifaa cha kumbukumbu cha kusoma tu na seli nane za bit moja hujengwa. Kuhifadhi kidogo maalum kwenye seli ya tarakimu moja hufanyika kwa kuunganisha waya kwenye chanzo cha nguvu (kuandika moja) au kuziba waya kwenye kesi (kuandika sifuri). Kwenye michoro ya mzunguko kifaa kama hicho kimeteuliwa kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 2.

Kielelezo 2. Uteuzi wa kifaa cha kuhifadhi kudumu kwenye michoro za mzunguko

Ili kuongeza uwezo wa seli ya kumbukumbu ya ROM, microcircuits hizi zinaweza kuunganishwa kwa sambamba (matokeo na taarifa zilizorekodiwa hubaki huru). Mchoro wa uunganisho sambamba wa ROM za biti moja umeonyeshwa kwenye Mchoro 3.

Kielelezo 3. Mchoro wa mzunguko wa ROM nyingi-bit

Katika ROM halisi, habari imeandikwa kwa kutumia operesheni ya mwisho ya uzalishaji wa chip - metallization. Uchimbaji wa metali unafanywa kwa kutumia mask, ndiyo sababu ROM hizo zinaitwa ROM za mask. Tofauti nyingine kati ya microcircuits halisi na mfano rahisi uliotolewa hapo juu ni matumizi ya, pamoja na multiplexer, a . Suluhisho hili hufanya iwezekanavyo kugeuza muundo wa hifadhi ya moja-dimensional kuwa moja-dimensional moja na, kwa hiyo, kupunguza kwa kiasi kikubwa kiasi cha mzunguko unaohitajika kwa uendeshaji wa mzunguko wa ROM. Hali hii inaonyeshwa na takwimu ifuatayo:

Kielelezo 4. Mchoro wa mzunguko wa kumbukumbu ya kusoma tu (ROM) iliyofichwa

ROM za barakoa zinaonyeshwa katika michoro ya mzunguko kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 5. Anwani za seli za kumbukumbu kwenye chip hii zimetolewa kwa pini A0 ... A9. Chip huchaguliwa na ishara ya CS. Kutumia ishara hii, unaweza kuongeza kiasi cha ROM (mfano wa kutumia ishara ya CS hutolewa katika majadiliano). Microcircuit inasomwa kwa kutumia ishara ya RD.

Kielelezo 5. Mask ROM (ROM) kwenye michoro za mzunguko

Upangaji wa ROM ya mask hufanyika kwenye kiwanda cha mtengenezaji, ambayo ni ngumu sana kwa vikundi vidogo na vya kati vya uzalishaji, bila kutaja hatua ya ukuzaji wa kifaa. Kwa kawaida, kwa uzalishaji wa kiasi kikubwa, ROM za mask ni aina ya bei nafuu ya ROM, na kwa hiyo hutumiwa sana kwa sasa. Kwa mfululizo mdogo na wa kati wa uzalishaji wa vifaa vya redio, microcircuits zilitengenezwa ambazo zinaweza kupangwa katika vifaa maalum - waandaaji wa programu. Katika ROM hizi, muunganisho wa kudumu wa makondakta kwenye matrix ya kumbukumbu hubadilishwa na viungo vya fusible vilivyotengenezwa na silicon ya polycrystalline. Wakati wa uzalishaji wa ROM, jumpers zote zinafanywa, ambayo ni sawa na kuandika vitengo vya mantiki kwa seli zote za kumbukumbu za ROM. Wakati wa mchakato wa programu ya ROM, nguvu iliyoongezeka hutolewa kwa pini za nguvu na matokeo ya microcircuit. Katika kesi hii, ikiwa voltage ya usambazaji (moja ya mantiki) hutolewa kwa pato la ROM, basi hakuna sasa itapita kupitia jumper na jumper itabaki intact. Ikiwa kiwango cha chini cha voltage kinatumika kwa pato la ROM (iliyounganishwa na kesi), basi mkondo utapita kupitia jumper ya matrix ya kumbukumbu, ambayo itaifuta na wakati habari itasomwa kutoka kwa seli hii ya ROM, a. sifuri yenye mantiki itasomwa.

Microcircuits vile huitwa inayoweza kupangwa ROM (PROM) au PROM na zinaonyeshwa kwenye michoro ya mzunguko kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro 6. Kama mfano wa PROM, tunaweza kutaja miduara 155PE3, 556RT4, 556RT8 na nyinginezo.

Mchoro 6. Uteuzi wa mchoro wa kumbukumbu inayoweza kusomeka tu (PROM) kwenye michoro ya saketi.

ROM zinazoweza kupangwa zimethibitishwa kuwa rahisi sana kwa uzalishaji mdogo na wa kati. Hata hivyo, wakati wa kuendeleza vifaa vya redio-elektroniki, mara nyingi ni muhimu kubadili programu iliyorekodi katika ROM. Katika kesi hii, PROM haiwezi kutumika tena, hivyo mara moja ROM imeandikwa, ikiwa ni kosa au programu ya kati, inapaswa kutupwa mbali, ambayo kwa kawaida huongeza gharama ya maendeleo ya vifaa. Ili kuondokana na upungufu huu, aina nyingine ya ROM ilitengenezwa ambayo inaweza kufutwa na kupangwa upya.

ROM inayoweza kufutwa ya UV imejengwa kwa msingi wa matrix ya uhifadhi iliyojengwa kwenye seli za kumbukumbu, muundo wa ndani ambao unaonyeshwa kwenye takwimu ifuatayo:

Mchoro 7. UV- na seli ya kumbukumbu ya ROM inayoweza kufutwa kwa umeme

Kiini ni transistor ya MOS ambayo lango limeundwa na silicon ya polycrystalline. Kisha, wakati wa mchakato wa utengenezaji wa chip, lango hili lina oksidi na kwa sababu hiyo litazungukwa na oksidi ya silicon, dielectric yenye mali bora ya kuhami. Katika kiini kilichoelezwa, na ROM imefutwa kabisa, hakuna malipo katika lango la kuelea, na kwa hiyo transistor haifanyi sasa. Wakati wa kupanga ROM, voltage ya juu hutumiwa kwenye lango la pili lililo juu ya lango la kuelea na malipo huingizwa kwenye lango la kuelea kwa sababu ya athari ya tunnel. Baada ya voltage ya programu kuondolewa, malipo yaliyosababishwa yanabaki kwenye lango la kuelea na hivyo transistor inabaki kufanya. Malipo kwenye lango la kuelea la seli kama hiyo inaweza kuhifadhiwa kwa miongo kadhaa.

Kumbukumbu iliyoelezwa ya kusoma pekee haina tofauti na ROM ya mask iliyoelezwa hapo awali. Tofauti pekee ni kwamba badala ya jumper ya fusible, kiini kilichoelezwa hapo juu kinatumiwa. Aina hii ya ROM inaitwa reprogrammable read only memory (EPROM) au EPROM. Katika ROM, habari iliyorekodiwa hapo awali inafutwa kwa kutumia mionzi ya ultraviolet. Ili mwanga huu upite kwa uhuru kwa kioo cha semiconductor, dirisha la kioo la quartz linajengwa ndani ya nyumba ya chip ROM.

Mchoro 8. Muonekano wa kumbukumbu inayoweza kusomeka pekee (EPROM)

Wakati chip ya EPROM imewashwa, mali ya kuhami ya oksidi ya silicon hupotea, malipo yaliyokusanywa kutoka kwa lango la kuelea hutiririka ndani ya kiasi cha semiconductor, na transistor ya seli ya kumbukumbu huenda kwenye hali ya mbali. Muda wa kufuta chipu ya RPOM ni kati ya dakika 10 hadi 30.