Kaikki elektroniikka ovat monimutkaisia laitteita, joiden toimintaperiaate ei ole selvä jokaiselle maallikolle. Mikä on ROM ja mihin tämä laite on tarkoitettu? Useimmat tämän päivän käyttäjät eivät voi vastata tähän kysymykseen. Yritetään korjata tämä tilanne.
Mikä on ROM?
Mitä ovat ROM-levyt ja missä niitä voidaan käyttää. Vain lukumuisti on niin kutsuttu haihtumaton muisti. Puhtaasti teknisestä näkökulmasta nämä laitteet toteutetaan mikropiirien muodossa. Samalla opimme, kuinka ROM-lyhenne tarkoittaa. Tällaiset mikropiirit on suunniteltu tallentamaan käyttäjän syöttämiä tietoja sekä asennettuja ohjelmia. ROM sisältää kaiken asiakirjoista kuviin. Tietoja tästä mikropiiristä säilytetään useita kuukausia tai jopa vuosia.
Käytetystä laitteesta riippuen muistin määrä voi vaihdella muutamasta kilotavusta yksinkertaisimmissa laitteissa, joissa on vain yksi piikide, teratavuihin. Mitä suurempi pysyvä tallennuslaite, sitä enemmän esineitä siihen voidaan tallentaa. Mikropiirin tilavuus on suoraan verrannollinen tiedon määrään. Jos yritämme vastata ytimekkäämmin kysymykseen siitä, mikä on ROM, voimme sanoa seuraavaa: se on tiedon tallennustila, joka ei riipu vakiojännitteestä.
Kiintolevyjen käyttö ROM-levynä
Olemme siis jo vastanneet kysymykseen, mikä on ROM. Puhutaanpa nyt siitä, mitä ROM-levyt voivat olla. Minkä tahansa tietokoneen tärkein tallennuslaite on kiintolevy. Nykyään niitä on jokaisessa tietokoneessa. Tätä elementtiä käytetään laajan tiedon keräämismahdollisuuksien vuoksi. Samaan aikaan on myös useita ROM-levyjä, joita multiplekserit käyttävät laitteissaan. Nämä ovat erityisiä mikrokontrollereita, käynnistyslataimia ja muita elektronisia mekanismeja. Tarkemmin tarkasteltuna ei tarvitse ymmärtää vain ROM-lyhenteen merkitystä. Aiheen ymmärtämiseksi tarvitset myös muiden termien kopiot.
ROM-muistin ominaisuuksien täydentäminen ja laajentaminen flash-tekniikoiden avulla
Jos käyttäjällä ei ole tarpeeksi vakiomuistikokoa, voit yrittää käyttää ROM-muistin tarjoamaa tallennusmahdollisuuksien laajennusta. Tämä tehdään käyttämällä nykyaikaisia tekniikoita, jotka on toteutettu USB-asemissa ja muistikorteissa. Nämä tekniikat perustuvat uudelleenkäytettävän käytön periaatteeseen. Yksinkertaisesti sanottuna tiedot tällaisista tietovälineistä voidaan ylikirjoittaa ja tallentaa uudelleen. Tämä toimenpide voidaan tehdä kymmeniä ja satoja tuhansia kertoja.
Mistä ROM koostuu
ROM sisältää kaksi osaa, jotka on nimetty ROM-A ja ROM-E. ROM-A:ta käytetään ohjelmien tallentamiseen ja ROM-E:tä ohjelmien julkaisemiseen. ROM-tyyppi A on diodi-muuntajamatriisi, joka on ommeltu osoitejohtojen avulla. Tämä ROM-levyn osa suorittaa päätoiminnon. Täyttö riippuu ROM-levyn valmistukseen käytetystä materiaalista. Tätä varten voidaan käyttää magneettinauhoja, magneettilevyjä, reikäkortteja, rumpuja, ferriittikärkiä, eristeitä, joilla on ominaisuus kerätä sähköstaattisia varauksia.
ROM: kaavamainen rakenne
Tämä elektroniikkaobjekti kuvataan yleensä laitteena, joka muistuttaa useiden yksibittisten solujen yhteyttä. Mahdollisesta monimutkaisuudesta huolimatta ROM-siru on kooltaan hyvin pieni. Kun muistiin tietty tietobitti, se sinetöidään runkoon (kirjoita nolla) tai virtalähteeseen (kirjoita yksi). Muistisolujen kapasiteetin lisäämiseksi vain lukumuisteissa olevia piirejä voidaan kytkeä rinnan. Juuri näin valmistajat tekevät saadakseen nykyaikaisen tuotteen. Loppujen lopuksi, kun käytät ROM-levyä, jolla on korkeat tekniset ominaisuudet, laite on kilpailukykyinen markkinoilla.
Eri tekniikan yksiköissä käytetyn muistin määrä
Muistin määrä voi riippua ROM-muistin tyypistä ja tarkoituksesta. Yksinkertaisissa kodinkoneissa, kuten jääkaapeissa tai pesukoneissa, asennetut mikro-ohjaimet riittävät. Jotain monimutkaisempaa asennetaan harvoin. Ei ole mitään järkeä käyttää lisää ROM:ia tässä. Elektroniikan määrä on melko pieni. Lisäksi teknikon ei tarvitse suorittaa monimutkaisia laskelmia. Nykyaikaisille televisioille voidaan tarvita jotain monimutkaisempaa. ROM-muistin monimutkaisuuden huippu on laskentalaitteisto, kuten palvelimet ja henkilökohtaiset tietokoneet. Tässä tekniikassa ROM-levyt sisältävät useista gigatavuista satoihin teratavuihin tietoa.
Maskin ROM
Jos tallennus suoritetaan, kun tallennus suoritetaan metallointiprosessilla ja käytetään maskia, tällaista ROM:ia kutsutaan maski-ROMiksi. Niissä muistisolujen osoitteet syötetään kymmeneen nastaan. Tietty mikropiiri valitaan käyttämällä erityistä CS-signaalia. Tämän tyyppiset ROM-levyt ohjelmoidaan tehtailla. Siksi niiden valmistaminen keskisuurina ja pieninä määrinä on hankalaa ja kannattamatonta. Laajamittaisessa tuotannossa tällaiset laitteet ovat kuitenkin halvin ROM.
Tämä varmisti tämän tyyppisen laitteen suosion. Piirisuunnittelun näkökulmasta tällaiset ROM-levyt eroavat kokonaismassasta siinä, että muistimatriisin liitännät on korvattu sulavilla linkeillä, jotka on valmistettu monikiteisestä piistä. Kaikki sillat luodaan tuotantovaiheessa. Tietokone olettaa, että loogisia yksiköitä kirjoitetaan kaikkialle. Esiohjelmoinnin aikana käytetään kuitenkin ylijännitettä.
Sen avulla jätetään loogisia yksiköitä. Puskurit haihtuvat, kun jännitettä käytetään. Tietokone luulee, että sinne on kirjoitettu looginen nolla. Samaa periaatetta käytetään ohjelmoitavissa vain lukumuistilaitteissa. Ohjelmoitava ROM tai EPROM osoittautui varsin käteväksi teknisen valmistuksen kannalta. Niitä voidaan käyttää sekä keskisuurissa että pienissä erätuotannossa. Näillä laitteilla on kuitenkin myös rajoituksensa. Voit kirjoittaa ohjelman vain kerran, jonka jälkeen jumpperit haihtuvat ikuisesti.
Koska ROM-levyä ei voida käyttää uudelleen. Jos kirjoitat sen väärin, sinun on hävitettävä se. Tämän seurauksena kaikkien tuotettujen laitteiden kustannukset nousevat. Johtuen tuotantosyklin epätäydellisyydestä. Tämä ongelma on askarruttanut kehittäjien mieliä pitkään. Ulospääsyksi tästä tilanteesta päätettiin kehittää ROM, joka voidaan ohjelmoida monta kertaa.
Sähköisesti tai ultraviolettivalolla pyyhittävä ROM
Tällaiset laitteet luodaan muistimatriisin perusteella, jossa muistisoluilla on erityinen rakenne. Jokainen solu tässä on MOSFET, jossa on polypii-portti. Se muistuttaa hieman edellistä versiota. Näiden ROM-levyjen erikoisuus on, että pii on tässä tapauksessa lisäksi ympäröity eristeellä, jolla on eristäviä ominaisuuksia. Dielektrisenä aineena käytetään piidioksidia.
Tässä toimintaperiaate perustuu induktiovarauksen sisältöön. Sitä voidaan säilyttää vuosikymmeniä. Tässä on joitain poistotoimintoja. Esimerkiksi laitteen ultravioletti-ROM vaatii altistumisen UV-säteille ulkopuolelta, esimerkiksi ultraviolettilampusta. Tietysti sähköisesti pyyhittävä ROM-muotoilu olisi helppokäyttöisyyden kannalta paras vaihtoehto. Tässä tapauksessa aktivoidaksesi sinun tarvitsee vain kytkeä jännite. Tämä sähköisen pyyhkimisen periaate on onnistuneesti toteutettu laitteissa, kuten flash-asemissa. Tällainen ROM-piiri ei kuitenkaan rakenteellisesti eroa tavanomaisesta maskatusta ROM:ista solurakennetta lukuun ottamatta.
Tällaisia laitteita kutsutaan joskus myös uudelleenohjelmoitaviksi. Kaikilla tämäntyyppisten laitteiden eduilla on kuitenkin tiettyjä rajoituksia tietojen poistamisen nopeudella. Tyypillisesti tämä toimenpide kestää 10-30 minuuttia. Huolimattata, uudelleenohjelmoitavilla laitteilla on rajoituksia niiden käyttöön. UV-pyyhittävä elektroniikka kestää 10-100 uudelleenkirjoitusjaksoa. Sen jälkeen ultraviolettisäteilyn tuhoisa vaikutus tulee niin huomattavaksi, että laite lakkaa toimimasta.
Tällaisia kohteita voidaan käyttää BIOS-ohjelmien tallentamiseen video- ja äänikorteille lisäportteja varten. Mitä tuleen, sähköisen pyyhkimisen periaate on optimaalinen. Tällaisten laitteiden uudelleenkirjoitusten määrä vaihtelee 100 - 500 tuhatta. Tietysti voit löytää laitteita, jotka voivat toimia vielä enemmän, mutta tavalliset käyttäjät eivät tarvitse tällaisia yliluonnollisia ominaisuuksia ollenkaan.
Hyvää päivää.
Jos haluat täyttää tietovajeen siitä, mitä ROM on, olet tullut oikeaan paikkaan. Blogissamme voit lukea tästä kattavaa tietoa tavallisen käyttäjän saatavilla olevalla kielellä.
ROM-kirjaimet kirjoitetaan isoilla lukumuistissa. Sitä voidaan kutsua myös "ROMiksi" yhtäläisin oikeuksin. Englanninkielinen lyhenne tarkoittaa Read Only Memory, ja se tarkoittaa vain lukumuistia.
Nämä kaksi nimeä paljastavat keskustelumme aiheen olemuksen. Tämä on haihtumaton muistityyppi, jota voidaan vain lukea. Mitä se tarkoittaa?
Tietojen poistaminen tällaisesta laitteesta on mahdollista vain erityisillä menetelmillä, esimerkiksi ultraviolettisäteillä.
Pysyvä muisti tietokoneessa on tietty paikka emolevyllä, joka tallentaa:
Mobiililaitteiden pysyvä muisti tallentaa vakiosovelluksia, teemoja, kuvia ja melodioita. Haluttaessa tilaa lisämultimediatiedoille laajennetaan uudelleenkirjoitettavilla SD-korteilla. Jos laitetta kuitenkin käytetään vain puheluihin, muistia ei tarvitse laajentaa.
Yleisesti ottaen ROM löytyy nykyään kaikista kodinkoneista, autosoittimista ja muista elektroniikkalaitteista.
Jotta pääset paremmin tutustumaan pysyvään muistiin, kerron sinulle lisää sen kokoonpanosta ja ominaisuuksista:
ROM-levyjä on useita, mutta jotta et tuhlaa aikaasi, mainitsen vain kaksi päämuutosta:
Periaatteessa tämä on kaikki, mitä halusin välittää sinulle tänään.
Olen iloinen, jos tilaat päivitykset ja käyt useammin.
ROM - tarkoittaa vain lukumuistia, joka tarjoaa haihtumattoman tiedon tallennuksen mille tahansa fyysiselle tietovälineelle. Tietojen tallennusmenetelmän mukaan ROM-levyt voidaan jakaa kolmeen tyyppiin:
1. ROM, joka perustuu tiedon tallennuksen magneettiseen periaatteeseen.
Näiden laitteiden toimintaperiaate perustuu ferromagneetin osien magnetointivektorin suunnan muuttamiseen vaihtuvan magneettikentän vaikutuksesta tallennetun tiedon bittien arvojen mukaisesti.
Ferromagneetti on aine, joka voi magnetoitua tietyn kynnyksen (Curie-pisteen) alapuolella ilman ulkoista magneettikenttää.
Tällaisissa laitteissa tallennettujen tietojen lukeminen perustuu sähkömagneettisen induktion tai magnetoresistiivisen vaikutuksen vaikutukseen. Tämä periaate toteutetaan laitteissa, joissa on liikkuva tietoväline levyn tai nauhan muodossa.
Sähkömagneettinen induktio on sähkövirran vaikutus suljetussa silmukassa, kun sen läpi kulkeva magneettivuo muuttuu.
Magnetoresistiivinen vaikutus perustuu kiinteän johtimen sähkövastuksen muutokseen ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta.
Tämän tyypin tärkein etu on suuri määrä tallennettua tietoa ja alhainen hinta tallennetun tiedon yksikköä kohti. Suurin haittapuoli on liikkuvien osien läsnäolo, suuret mitat, alhainen luotettavuus ja herkkyys ulkoisille vaikutuksille (värinä, isku, liike jne.)
2. ROM, joka perustuu tiedon tallennuksen optiseen periaatteeseen.
Näiden laitteiden toimintaperiaate perustuu kantoaallon osan optisten ominaisuuksien muuttamiseen esimerkiksi muuttamalla läpinäkyvyysastetta tai heijastuskerrointa. Esimerkki tiedon tallennuksen optiseen periaatteeseen perustuvasta ROM-levystä voi olla CD-, DVD- tai BluRay-levyt.
Tämän tyyppisen ROM-muistin tärkein etu on alhainen kuljetusväline, kuljetuksen helppous ja replikointimahdollisuus. Haitat - alhainen luku-/kirjoitusnopeus, rajoitettu määrä uudelleenkirjoituksia, lukijan tarve.
3. ROM, joka perustuu tiedon tallennuksen sähköiseen periaatteeseen.
Näiden laitteiden toimintaperiaate perustuu puolijohderakenteiden kynnysvaikutuksiin - mahdollisuuteen tallentaa ja rekisteröidä varauksen läsnäolo eristetyllä alueella.
Tätä periaatetta käytetään puolijohdemuistissa - muistissa, joka ei vaadi liikkuvien osien käyttöä tietojen lukemiseen / kirjoittamiseen. Esimerkki sähköiseen tiedontallennusperiaatteeseen perustuvasta ROM:ista on flash-muisti.
Tämän tyyppisten ROM-levyjen tärkein etu on sen korkea luku-/kirjoitusnopeus, kompakti, luotettavuus ja taloudellisuus. Haitat - rajoitettu määrä uudelleenkirjoituksia.
Tällä hetkellä on olemassa tai on kehitysvaiheessa ja muita, "eksoottisia" pysyviä muistityyppejä, kuten:
Magneetti-optinen muisti- muisti, joka yhdistää optisen ja magneettisen tallennuksen ominaisuudet. Tallennus tällaiselle levylle suoritetaan kuumentamalla kenno laserilla noin 200 o C:n lämpötilaan. Kuumennettu kenno menettää magneettisen varauksensa. Sitten kennoa voidaan jäähdyttää, mikä tarkoittaa, että kennoon on kirjoitettu looginen nolla, tai se voidaan ladata uudelleen magneettipäällä, mikä tarkoittaa, että kennoon on kirjoitettu looginen nolla.
Jäähtymisen jälkeen kennon magneettista varausta ei voi muuttaa. Lukeminen suoritetaan alhaisemman intensiteetin lasersäteellä. Jos kennoissa on magneettinen varaus, lasersäde polarisoituu ja lukija määrittää, onko lasersäde polarisoitunut. Jäähdytyksen aikana tapahtuvan magneettisen varauksen "kiinnittymisen" ansiosta magneto-optisilla on korkea tiedontallennusvarmuus ja teoreettisesti niillä voi olla suurempi tallennustiheys kuin ROM perustuen vain tiedon tallennuksen magneettiseen periaatteeseen. Ne eivät kuitenkaan voi korvata "kiintolevyjä" johtuen erittäin alhaisesta kirjoitusnopeudesta, joka johtuu kennojen suuren lämmityksen tarpeesta.
Magneettis-optista muistia ei käytetä laajalti, ja sitä käytetään erittäin harvoin.
Molekyylimuisti- atomitunnelimikroskopian tekniikkaan perustuva muisti, joka mahdollistaa yksittäisten atomien poistamisen tai lisäämisen molekyyleihin, joiden läsnäolo voidaan sitten lukea erityisillä herkillä päillä. Nanochip esitteli tämän tekniikan vuoden 1999 puolivälissä, ja se mahdollisti teoriassa noin 40 Gb / cm 2:n pakkaustiheyden, joka on kymmenen kertaa suurempi kuin olemassa olevat "kovalevyjen" sarjanäytteet, mutta liian alhainen kirjoitusnopeus. ja teknologian luotettavuus ei salli meidän puhua molekyylimuistin käytännön käytöstä lähitulevaisuudessa.
Holografinen muisti- eroaa olemassa olevista yleisimmistä pysyvän muistin tyypeistä, jotka käyttävät tallentamiseen yhtä tai kahta pintakerrosta, sillä ne pystyvät tallentamaan tietoja "koko" muistitilavuuden yli käyttämällä erilaisia laserkallistuskulmia. Tämän tyyppistä muistia käytetään todennäköisimmin optiseen tiedontallennukseen perustuvissa ROM-levyissä, joissa useilla tietokerroksilla varustetut optiset levyt eivät ole enää uutuus.
On olemassa muitakin, täysin eksoottisia pysyvän muistin tyyppejä, mutta ne tasapainoilevat laboratorio-olosuhteissakin tieteiskirjallisuuden partaalla, joten en mainitse niitä, odota ja katso.
Tiedoston viimeisin päivitys 23.10.2009
Hyvin usein erilaiset sovellukset vaativat sellaisen tiedon tallentamista, joka ei muutu laitteen toiminnan aikana. Nämä tiedot, kuten ohjelmat mikro-ohjaimissa, käynnistyslataimet (BIOS) tietokoneissa, taulukot digitaalisten suodattimien kertoimista ja sini- ja kosinitaulukot NCO:ssa ja DDS:ssä. Lähes aina näitä tietoja ei vaadita samanaikaisesti, joten yksinkertaisimmat pysyvän tiedon (ROM) tallennuslaitteet voidaan rakentaa multipleksereille. Joskus käännetyssä kirjallisuudessa vain lukumuistia kutsutaan ROM-muistiksi (vain lukumuisti). Kaavio tällaisesta vain lukumuistista (ROM) on esitetty kuvassa 1.
Tässä piirissä vain lukumuisti on rakennettu kahdeksalla yksibittisellä solulla. Tietyn bitin muistaminen yksibittisessä solussa tapahtuu sulkemalla johto virtalähteeseen (kirjoittamalla yksi) tai sulkemalla johdin runkoon (kirjoittamalla nolla). Kaavioissa tällainen laite on merkitty kuvan 2 mukaisesti.
ROM-muistisolun kapasiteetin lisäämiseksi nämä mikropiirit voidaan kytkeä rinnakkain (lähdöt ja tallennettu tieto pysyvät luonnollisesti itsenäisinä). Yksibittisten ROM-levyjen rinnakkaiskytkentäkaavio on esitetty kuvassa 3.
Todellisissa ROM-levyissä tiedot tallennetaan käyttämällä viimeistä mikropiirituotannon toimintoa - metallointia. Metallisointi suoritetaan maskin avulla, minkä vuoksi tällaisia ROM-levyjä kutsutaan maski-ROM-levyjä... Toinen ero todellisten mikropiirien ja edellä esitetyn yksinkertaistetun mallin välillä on käyttö multiplekserin lisäksi. Tällainen ratkaisu mahdollistaa yksiulotteisen tallennusrakenteen muuntamisen kaksiulotteiseksi ja siten pienentää merkittävästi ROM-piirin toimintaan tarvittavan piirin määrää. Tätä tilannetta havainnollistaa seuraava kuva:
Maskoidut ROM-levyt on esitetty kaaviokuvissa, kuten kuvassa 5. Tämän mikropiirin muistisolujen osoitteet syötetään nastoihin A0 ... A9. Mikropiiri valitaan CS-signaalilla. Tämän signaalin avulla voit lisätä ROM-muistin määrää (esimerkki CS-signaalin käytöstä on annettu keskustelussa). Mikropiirin lukeminen tapahtuu RD-signaalin avulla.
Maskattu ROM ohjelmoidaan tehtaalla, mikä on erittäin hankalaa pienille ja keskisuurille tuotantosarjoille, laitteen kehitysvaiheesta puhumattakaan. Luonnollisesti suuren mittakaavan tuotannossa maski-ROM-levyt ovat halvin ROM-tyyppi, ja siksi niitä käytetään laajalti tällä hetkellä. Pienten ja keskisuurten sarjojen radiolaitteiden tuotantoon on kehitetty mikropiirejä, jotka voidaan ohjelmoida erikoislaitteisiin - ohjelmoijiin. Näissä ROM-levyissä johtimien pysyvä yhteys muistimatriisissa on korvattu monikiteisestä piistä valmistetuilla sulavilla linkeillä. ROM:in valmistuksen aikana tehdään kaikki jumpperit, mikä vastaa loogisten yksiköiden kirjoittamista ROM:n kaikkiin muistisoluihin. ROM-muistia ohjelmoitaessa lisätään tehoa mikropiirin tehonastoihin ja lähtöihin. Tässä tapauksessa, jos syöttöjännite (looginen yksikkö) syötetään ROM-lähtöön, virta ei kulje hyppyjohtimen läpi ja hyppyjohdin pysyy ehjänä. Jos ROM-lähtöön (kytkettynä koteloon) syötetään matala jännitetaso, muistimatriisin hyppyjohtimen läpi kulkee virta, joka haihduttaa sen, ja myöhemmin luettaessa tietoa tästä ROM-solusta tulee looginen nolla. lukea.
Tällaisia mikropiirejä kutsutaan ohjelmoitava ROM (EPROM) tai PROM, ja ne on kuvattu kaavamaisissa kaavioissa, kuten kuvassa 6. Esimerkkinä PROMista voidaan nimetä sirut 155PE3, 556PT4, 556PT8 ja muut.
Ohjelmoitavat ROM-levyt ovat osoittautuneet erittäin käteviksi pienissä ja keskisuurissa erätuotannossa. Elektronisia laitteita kehitettäessä on kuitenkin usein tarpeen muuttaa ROM:iin kirjoitettua ohjelmaa. Tässä tapauksessa EPROMia ei voida käyttää uudelleen, joten kun kirjoitettu ROM on hävitettävä virheellisen tai välillisen ohjelman kanssa, mikä luonnollisesti lisää laitteiston kehityskustannuksia. Tämän epäkohdan poistamiseksi kehitettiin toisen tyyppinen ROM, joka voitiin tyhjentää ja ohjelmoida uudelleen.
UV-pyyhittävä ROM on rakennettu muistisoluille rakennetun muistimatriisin pohjalta, jonka sisäinen rakenne on esitetty seuraavassa kuvassa:
Kenno on MOSFET, jossa on polypii-portti. Sitten mikropiirin valmistuksen aikana tämä portti hapetetaan ja sen seurauksena se ympäröi piioksidia - eristettä, jolla on erinomaiset eristysominaisuudet. Kuvatussa solussa, kun ROM on tyhjennetty kokonaan, kelluvassa hilassa ei ole varausta, ja siksi transistori ei johda virtaa. Ohjelmoitaessa ROM:ia, toiseen hilaan, joka sijaitsee kelluvan hilan yläpuolella, syötetään korkea jännite ja kelluvaan hilaan indusoidaan varauksia tunnelointivaikutuksen vuoksi. Ohjelmointijännitteen poistamisen jälkeen indusoitu varaus jää kelluvaan hilaan ja siksi transistori jää johtavaan tilaan. Tällaisen kennon kelluvan portin varaus voidaan säilyttää kymmeniä vuosia.
Kuvattu vain lukumuisti ei eroa aiemmin kuvatusta peitetystä ROM:ista. Ainoa ero on, että yllä kuvattua solua käytetään sulavan linkin sijaan. Tämän tyyppistä ROM-muistia kutsutaan uudelleenohjelmoitavaksi lukumuistiksi (EPROM) tai EPROMiksi. EPROMissa aiemmin tallennettujen tietojen poistaminen tapahtuu ultraviolettisäteilyn avulla. Jotta tämä valo pääsisi esteettömästi puolijohdekiteelle, ROM-mikropiirikoteloon on rakennettu kvartsilasi-ikkuna.
Kun EPROM-mikropiiriä säteilytetään, piioksidin eristävät ominaisuudet menetetään, kelluvasta hilasta kertynyt varaus virtaa puolijohteen tilavuuteen ja muistikennon transistori menee suljettuun tilaan. RPZU-sirun poistoaika vaihtelee 10 ... 30 minuutista.
Perussäännökset.
Mikroprosessorijärjestelmän muisti suorittaa tietojen tallennuksen. Erityyppiset muistit on suunniteltu tallentamaan erityyppisiä tietoja. Tästä keskustellaan tarkemmin alla.
Muistissa oleva tieto tallennetaan soluihin, joiden bittien lukumäärä on yhtä suuri kuin prosessorin dataväylän bittien määrä. Se on yleensä kahdeksan kerrannainen. Tämä johtuu siitä, että tavu on kahdeksan bitin mittayksikkö. Siksi muistin määrä mitataan useimmiten tavuina muistisolun leveydestä riippumatta.
Muistisolujen sallittu määrä määräytyy osoiteväylän bittien lukumäärän perusteella 2N:ksi, missä N on osoiteväylän bittien lukumäärä.
Käytetään myös seuraavia suurempia muistiyksiköitä: kilotavu - 210 = 1024 tavua (merkitty kilotavuina), megatavua - 220 = 1 048 576 tavua (merkitty MB), gigatavu - 230 tavua (merkitty GB), teratavu - 240 (merkitty muodossa KB). TB). Jos muistissa on esimerkiksi 65 536 solua, joista jokainen on 16-bittinen, niin muistin sanotaan olevan kooltaan 128 kt. Muistipaikkojen kokoelmaa kutsutaan yleensä järjestelmän muistitilaksi.
Muistimoduulin kytkemiseksi järjestelmäväylään käytetään liitäntälohkoja, jotka sisältävät osoitedekooderin (valitsimen), piirin väylän ohjaussignaalien käsittelemiseksi ja datapuskurit (kuva 8.1). Muistimoduulin kytkemiseksi järjestelmäväylään käytetään liitäntälohkoja, jotka sisältävät osoitedekooderin (valitsimen), piirin väylän ohjaussignaalien käsittelemiseksi ja datapuskurit (kuva 2.18).
Tyypillisesti järjestelmä sisältää useita muistimoduuleja, joista jokainen toimii omalla muistitilallaan. Osoitteenvalitsin vain määrittää, mikä muistitilan osoitteiden alue on varattu tietylle muistimoduulille. Ohjauspiiri generoi muistin aktivointisignaalit (CS - Chip Select) ja muistin kirjoituksen sallivat signaalit (WR - Write-Read) tarvittavina hetkinä. Tietopuskurit siirtävät tietoja muistista runkoon tai rungosta muistiin. Mikroprosessorijärjestelmän muistitilassa on yleensä varattu useita erikoisalueita, jotka suorittavat erityistoimintoja.
Muistimoduulien luokittelu.
Muistin luokittelu on tarpeen, jotta ymmärrettäisiin paremmin, mihin tätä tai toista muistia käytetään.
Ensinnäkin muisti on jaettu kahteen pääalaryhmään: lukumuisti (ROM) ja hajasaantimuisti (RAM).
Vain lukumuisti (ROM).
Haihtumatonta muistia kutsutaan vain lukumuistiksi, ts. muisti, joka ei riipu laitteen syöttöjännitteen olemassaolosta. Tällainen laite voi tallentaa tietoja pitkän aikaa kytkemättä sitä virtalähteeseen.
Tämän tyyppinen muisti on suunniteltu tallentamaan tietoja, joita ei pitäisi tuhota, jos laite sammutetaan. Tällaisia tietoja ovat mikro-ohjaimen ohjelma, tiedot tämän ohjelman määrittämisestä, erilaiset tiedostot. Tiedostot voivat sisältää grafiikkaa, antureilta kerättyä dataa jne.
ROM-toteutuksia on monia erilaisia. Mikro-ohjaimissa kaksi tekniikkaa ovat saavuttaneet suurimman suosion. Nämä ovat EEPROM (Electronic Erasable Programmable ROM) ja flash (Flash Erase EEPROM).
Intel kehitti EEPROMin vuonna 1979. Tämä muisti voidaan ohjelmoida uudelleen, kun se liitetään prosessorin vakioväylään. Lisäksi minkä tahansa muistisolun tyhjennys tapahtuu automaattisesti, kun siihen kirjoitetaan uutta tietoa. Että. tämän tyyppisessä muistissa on mahdollista muuttaa tietoja yhdessä solussa vaikuttamatta naapurisoluihin.
Flash-muisti on EEPROMin jatkokehitys. Se käyttää transistorikennotyyppiä, joka on hieman erilainen kuin EEPROM. Ja toinen muistisoluihin pääsyn järjestäminen. Tämän seurauksena pääsy soluihin on nopeutunut. Mutta poistaminen flash-muistista suoritetaan vain tietylle tietolohkolle tai koko mikropiirille kokonaisuudessaan. Siinä on mahdotonta poistaa yhtä elementtiä. Ja koska kirjoittaminen tämän tyyppiseen mikropiiriin (NAND-muistin tyyppiä varten) tehdään elementti kerrallaan "AND" solun nykyisestä tilasta kirjoitettavalla tiedolla, oikeat tiedot kirjoitetaan soluun vain jos siihen on kirjoitettu vain yksi yksikkö. Yksikkö voidaan asettaa soluun vain poistotoiminnolla. Tätä ei voi tehdä kirjoittamalla tietoja. Siksi tietojen kirjoittamiseksi yhteen muistisoluun on kopioitava koko poistettava lohko kolmannen osapuolen muistiin, pyyhittävä se. Muuta muistissa halutun solun arvoa ja kirjoita jo muutettu lohko takaisin.
Kuten näet, työskentely yksittäisten tietosolujen kanssa on hidasta, koska koko tietolohko on kopioitava ja poistettava joka kerta. Mutta työskentely koko lohkon kanssa kerralla on paljon nopeampaa kuin EEPROMissa.
Että. Flashissa on järkevää tallentaa tietoja, jotka harvoin (tai eivät koskaan) muutu. Ja EEPROMiin voit kirjoittaa ohjelma-asetukset, jotka tulee tallentaa, kun laite on irrotettu virtalähteestä.
Flash-muistia on kahta tyyppiä - NOR ja NAND. NOR (Not OR) sisältää nopean satunnaisen pääsyn muistisoluihin ja kyky kirjoittaa tavua. NAND (Not AND) mahdollistaa nopean tietojen kirjoittamisen ja poistamisen, mutta sillä on hieman pidempi satunnaiskäyttöaika verrattuna NOR:iin.
Muistirakenteiden luonteesta johtuen NAND:ia käytetään yleensä tallentamaan virran lukemia tietoja, kuten videoita, musiikkia jne. NORa käytetään ohjelman tallentamiseen, koska mielivaltaisen datatavun lukunopeus on suuri.
ROM on suhteellisen hidas, eikä sitä voida käyttää nopeaa pääsyä vaativien tietojen, kuten muuttujien, tallentamiseen.
Bootstrap-muisti suoritetaan aina ROM-muistissa. Juuri tältä alueelta prosessori alkaa toimia virran kytkemisen jälkeen ja sen nollauksen jälkeen RESET-signaalilla. Jos mikro-ohjaimessa on useita ROM-tyyppejä, on usein valittavissa, millä niistä ohjelma käynnistetään. Tätä varten tuodaan esiin useita jalkoja, joiden signaalien yhdistelmä tunnistaa yhden tai toisen ROM:n.
NAND-osoitus.
Esimerkkinä ROM-muistin kanssa työskentelystä harkitse muistin järjestämistä ja sen käyttöä NAND-muistisirun esimerkin avulla.
NAND-muistin rakenne on esitetty kuvassa 8.2.
Mikropiirin muisti on jaettu lohkoihin, jotka puolestaan on jaettu tavuista koostuviksi sivuiksi. Että. Jotta voit käsitellä muistitavun kokonaan, sinun on tiedettävä lohkonumero, sivunumero ja itse tavun osoite tällä sivulla.
Kokonaismuistikapasiteetti on tässä tapauksessa yhtä suuri kuin sivukapasiteetin tulo lohkon sivujen lukumäärällä ja muistisirun lohkojen lukumäärällä. Jos meillä on, kuten kuvassa 8.2 näkyy, mikropiiri koostuu 2000 lohkosta, joista jokainen sisältää 128 sivua. Sivu sisältää 8192 tavua muistia. Tuloksena saamme: 8192 * 128 * 2000 = 2 Gt muistia. Yleensä muistin koko ilmoitetaan bitteinä. Nuo. kyseessä olevan mikropiirin koko on 16 Gbit, joka ilmoitetaan sen dokumentaatiossa.
Näin ollen yhden tavun informaation saamiseksi lukemisesta ja kirjoittamisesta vastaavassa R / W-nastassa asetetaan signaali, joka sanoo, että lukemista tapahtuu. Lähetetään komento, jossa pyydetään lukutavu dataa. Sitten muodostetaan lomakkeen pakkaus kuvan 8.3 mukaisesti.
Tässä paketissa A13-A0 on sivun tavuosoite, A20-A14 on sivunumero, A32-A21 on lohkon numero.
Vastauksena tähän pyyntöön mikropiirin on annettava pyydetty tavu. Samanaikaisesti, jos sinun on luettava useita tavuja peräkkäin, riittää vain, että jatkat tietojen lukemista päivittämättä osoitetta. Mikropiiri kasvattaa osoitetta automaattisesti yhdellä joka kerta, kun se luetaan. Nuo. tätä mikropiiriä käytettäessä on hyödyllistä lukea tiedot kerralla sivuittain (esimerkissämme 8192 tavua).
