只讀存儲�,亦稱為固件,英文簡稱ROM(Read-Only Memory),是一種在生產(chǎn)時用特定�(shù)�(jù)�(jìn)行過編程�集成電路,大部分由金屬—氧化物�半導(dǎo)�(MOS�場效�(yīng)�制成。只讀存儲器具有所存數(shù)�(jù)�(wěn)�、結(jié)�(gòu)較簡�、讀出方便等特點,常用于存儲各種固定程序和數(shù)�(jù)�
只讀存儲�,大部分只讀存儲器用金屬—氧化物—半�(dǎo)體(MOS)場效應(yīng)管制成,是一種只能讀出事先所存數(shù)�(jù)的固�(tài)半導(dǎo)體存儲器。只讀存儲器所存數(shù)�(jù),一般是裝入整機(jī)前事先寫好的,整�(jī)工作過程中只能讀�,而不像隨�(jī)存儲器那樣能快速地、方便地加以改寫。只讀存儲器所存數(shù)�(jù)�(wěn)� ,斷電后所存數(shù)�(jù)也不會改�;其�(jié)�(gòu)較簡�,讀出較方便,因而常用于存儲各種固定程序和數(shù)�(jù)。除少數(shù)品種的只讀存儲器(如字符發(fā)生器)可以通用之外,不同用戶所需只讀存儲器的�(nèi)容不��
為便于使用和大批量生�(chǎn),�(jìn)一步發(fā)展了可編程只讀存儲器(PROM�、可擦可編程序只讀存儲器(EPROM)和電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM�。EPROM需用紫外光長時間照射才能擦除,使用很不方便�20世紀(jì)80年代制出的EEPROM,克服了EPROM的不�,但集成度不高,價格較貴。于是又開發(fā)出一種新型的存儲單元�(jié)�(gòu)同EPROM相似的快閃存儲器,其集成度高、功耗低、體積小,又能在線快速擦�,因而獲得飛速發(fā)�,并逐漸取代硬盤和軟盤成為主要的大容量存儲媒體�
只讀存儲器主要由地址譯碼�、存儲矩陣和輸出緩沖器三部分組成,如圖:
存儲矩陣是存放信息的主體,它由許多存儲單元排列組�。每個存儲單元存放一位二值代�(0 � 1),若干個存儲單元組成一個“字�(也稱一個信息單�)� 地址譯碼器有n條地址輸入線A0~An-1�2n條譯碼輸出線W0~W2n-1,每一條譯碼輸出線Wi稱為“字線�,它與存儲矩陣中的一個“字”相對應(yīng)。因�� 每當(dāng)給定一組輸入地址時,譯碼器只有一條輸出字線Wi被選�,該字線可以在存儲矩陣中找到一個相�(yīng)的“字�,并將字中的m位信息Dm-1~D0送至輸出緩沖器。讀出Dm-1~D0的每條數(shù)�(jù)輸出線Di也稱為“位線�,每個字中信息的位數(shù)稱為“字長��
ROM的存儲單元可以用二極管構(gòu)�,也可以用雙極型三極管或MOS管構(gòu)成。存儲器的容量用存儲單元的數(shù)目來表示,寫成“字?jǐn)?shù)乘位�(shù)”的形式。對于上圖的存儲矩陣�2n個字� 每個字的字長為m,因此整個存儲器的存儲容量為2n×m�� 存儲容量也習(xí)慣用K(1 K=1024)為單位來表示,例�1 K×4�2 K×8和64 K×1的存儲器,其容量分別�1024×4 ��2048×8 � �65536×1 ��
地址譯碼器的作用是將輸入的地址代碼譯成相應(yīng)的控制信�,利用這個控制信號從存儲矩陣中把指定的單元選出,并把其中的數(shù)�(jù)送到輸出緩沖��
輸出緩沖器的作用有兩個,一是能提高存儲器的帶負(fù)載能�,二是實�(xiàn)對輸出狀�(tài)的三�(tài)控制,以便與系統(tǒng)的總線聯(lián)接�
如圖10-2所示的是一個由二極管構(gòu)成的容量�4×4的ROM。將地址譯碼器部分和二極管與門對照,可知地址譯碼器就是一個由二極管與門�(gòu)成的陣列,稱為與陣列。將存儲矩陣部分和二極管或門對照,可以發(fā)�(xiàn)存儲矩陣就是一個由二極管或門�(gòu)成的陣列,稱為或陣列。由此可以畫出如�10-3所示的ROM邏輯圖。由�10-3可知,該ROM的地址譯碼器部分由四個與門組成,存儲矩陣部分由四個或門組成。兩個輸入地址代碼A1A0�(jīng)譯碼器譯碼后�(chǎn)生四個字單元的字線W0W1W2W3,地址譯碼器所接的四個或門�(gòu)成四位輸出數(shù)�(jù)D3D2D1D0�
�10-2
�10-3
由圖10-3可得地址譯碼器的輸出�
存儲矩陣的輸出為
由這些表達(dá)式可求出如圖10-2所示的ROM存儲�(nèi)�,如�10-1所��
�10-1
�(jié)合圖10-2及表10-1可以看出,圖10-2中的存儲矩陣有四條字線和四條位線,共�16個交叉點(注意,不是�(jié)點),每個交叉點都可以看作是一個存儲單�。交叉點處接有二極管時相�(dāng)于存1,沒有接二極管時相當(dāng)于存0。例�,字線W0與位線有四個交叉點,其中只有兩處接有二極管。當(dāng)W0為高電平(其余字線均為低電平)時,兩個二極管�(dǎo)�,使位線D3和D1�1,這相�(dāng)于接有二極管的交叉點�1。而另兩個交叉點處由于沒有接二極管,位線D2和D0�0,這相�(dāng)于未接二極管的交叉點�0。存儲單元是�1還是�0,完全取決于只讀存儲器的存儲需�,設(shè)計和制造時已完全確�,不能改�;而且信息存入�,即使斷開電�,所存儲信息也不會消失。所�,只讀存儲器又被稱為固定存儲器�
�10-4
�10-2所示的ROM可以畫成如圖10-4所示的陣列�。在陣列圖中,每個交叉點表示一個存儲單�。有二極管的存儲單元用一個黑點表�,意味著在該存儲單元中存儲的�(shù)�(jù)�1。沒有二極管的存儲單元不用黑點表�,意味著在該存儲單元中存儲的�(shù)�(jù)�0。例如,若地址代碼為A1A0=01,則W1=1,字線W1被選�,在W1這行上有三個黑點(�1�,一個交叉點上無黑點(存0�,此時字單元W1中的�(shù)�(jù)被輸�,即只讀存儲器輸出的�(shù)�(jù)為D3D2D1D0=1101。當(dāng)然,只讀存儲器也可以從D0~D3各位線中單線輸出信息,例如位線D2的輸出為D2=W1+W2+W3�
一般稱向ROM寫入�(shù)�(jù)的過程為對ROM�(jìn)行編�,根�(jù)編程方法的不�,ROM�??梢苑譃閹最�?/FONT>
1.掩模式ROM
MROM的內(nèi)容是由半�(dǎo)體制造廠按用戶提出的要求在芯片的生產(chǎn)過程中直接寫入的,寫入之后任何人都無法改變其�(nèi)容�
MROM的優(yōu)點是可靠性高,集成度�,形成批量之后價格便�;缺點是用戶對制造廠商的依賴性過�,靈活性差�
2.一次可編程ROM
PROM允許用戶利用專門的設(shè)備(編程器)�(jìn)行一次寫入操�,但有且僅有一�。一旦寫入后,其�(nèi)容將無法改變�
3.可擦除可編程ROM
EPROM中的�(nèi)容既可以讀�,也可以寫入。但是在一次寫操作之前必須用紫外線照射15�20分鐘以擦去所有信�,然后再寫入,可以寫多次�
EPROM又可分為兩種,分別是紫外線擦除(UVEPROM)和電擦除(E2PROM��
UVEPROM需用紫外線燈制作的擦抹器照射存儲器芯片上的透明窗口,使芯片中原存內(nèi)容被擦除。由于是用紫外線燈�(jìn)行擦�,所以只能對整個芯片擦除,而不能對芯片中個別需要改寫的存儲單元單獨擦除�
E2PROM是采用電氣方法來�(jìn)行擦除的,在�(lián)�(jī)條件下既可以用字擦除方式擦除,也可以用數(shù)�(jù)塊擦除方式擦�。以字擦除方式操作時,能夠只擦除被選中的那個存儲單元的�(nèi)�;在�(shù)�(jù)塊擦除方式操作時,可擦除�(shù)�(jù)塊內(nèi)所有單元的�(nèi)容�
雖然EPROM是可讀寫的ROM,但由于它壽命有�,寫入時間過長等因素,仍不能取代RAM�
4.閃速存儲器
閃速存儲器(Flash Memory,閃存)�20世紀(jì)80年代中期出現(xiàn)的一種快擦寫型存儲器,其性能介于 EPROM� E2PROM之間。與E2PROM相似,可使用電信號�(jìn)行刪除操�。整塊閃速存儲器可以在數(shù)秒內(nèi)刪除,速度�(yuǎn)快于EPROM,而且可以選擇刪除某一塊而非整塊芯片的內(nèi)容,但還不能�(jìn)行字節(jié)級別的刪除操�。集成度與EPROM相當(dāng),高于E2PROM�
目前,大多數(shù)微型計算�(jī)的主板采用閃速存儲器來存儲BIOS程序。因為閃速存儲器除了具有ROM的一般特性外,還有低電壓改寫的特點,便于用戶自動升級BIOS�
在數(shù)字系�(tǒng)�,只讀存儲器的�(yīng)用十分廣�,如用于實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)、�(jìn)行波形變�、構(gòu)成字符發(fā)生器以及存儲計算�(jī)的數(shù)�(jù)和程序等�
1.用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
從上面的分析可知,ROM中的地址譯碼器實�(xiàn)了對輸入變量的與運算;存儲矩陣實�(xiàn)了有�(guān)字線變量的或運算。因�,ROM實際上是由與陣列和或陣列�(gòu)成的組合邏輯電路。從原則上講,利用ROM可以實現(xiàn)任何組合邏輯函數(shù)�
用ROM來實�(xiàn)組合邏輯函數(shù)的本�(zhì)就是將待實現(xiàn)函數(shù)的真值表存入ROM�,即將輸入變量的值對�(yīng)存入ROM的地址譯碼�(與陣�)�,將輸出函數(shù)的值對�(yīng)存入ROM的存儲單�(或陣�)�。電路工作時,根�(jù)輸入信號(即ROM的地址信號)從ROM中將所存函�(shù)值再讀出來,這種方法稱為查表��
2.用ROM作函�(shù)運算表電�
�(shù)�(xué)運算是數(shù)控裝置和�(shù)字系�(tǒng)中需要經(jīng)常�(jìn)行的運算。如果事先把要用到的基本函數(shù)變量在一定范圍內(nèi)的取值和相應(yīng)的函�(shù)值列成表格寫入ROM中,則在需要時只要給出�(guī)定的地址就可�??焖俚氐玫较�?yīng)的函�(shù)�。這種只讀存儲器實際上已經(jīng)成為函數(shù)運算表電�。函�(shù)運算表電路的實現(xiàn)方法與用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法相��
3.用ROM作字符發(fā)生器電路
字符�(fā)生器也是利用ROM實現(xiàn)代碼�(zhuǎn)換的一種組合邏輯電�,常用于各種顯示�(shè)�、打印機(jī)及其他一些數(shù)字裝置中。被顯示的字符以像點的形式存儲在ROM�,每個字符由7×5(�7×9)點陣組成。數(shù)�(jù)�(jīng)輸出緩沖器接至光柵矩�。當(dāng)?shù)刂反aA2A1A0選中某行時,該行的內(nèi)容即以光點的形式反映在光柵矩陣上。單元內(nèi)容為1,相�(yīng)于光柵上就出�(xiàn)亮點。若地址碼周期性地循環(huán)變化,則各行的內(nèi)容就會相繼地反映在光柵上,從而顯示出所存儲的字��
維庫電子�,電子知�,一查百��
已收錄詞�161632�