只读存储器
wish8088 · 2010-03-13 10:03 · 37638 次点击
data/attachment/portal/201111/06/143431wvam108ooos2szs2.jpg只读存储器
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)和电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。EPROM需用紫外光长时间照射才能擦除,使用很不方便。20世纪80年代制出的EEPROM,克服了EPROM的不足,但集成度不高,价格较贵。于是又开发出一种新型的存储单元结构同EPROM相似的快闪存储器。其集成度高、功耗低、体积小,又能在线快速擦除,因而获得飞速发展,并有可能取代现行的硬盘和软盘而成为主要的大容量存储媒体。大部分只读存储器用金属-氧化物-半导体(MOS)场效应管制成。
ROM主要由地址译码器和存储单元体组成(如图)。由于它工作时只是读出信息,因此可以通过设置或不设置如三极管、二极管、熔丝等元件来表示存入的二进制信息,它的存储单元及其读出线路都比较简单。
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ROM的工作原理
ROM的工作原理
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。
data/attachment/portal/201111/06/143431eyu1cen0lv0tojq0.jpg只读存储器
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。