ROM- γρήγορη, μη πτητική μνήμη, η οποία προορίζεται μόνο για ανάγνωση. Οι πληροφορίες εισάγονται σε αυτό μία φορά (συνήθως στο εργοστάσιο) και αποθηκεύονται μόνιμα (όταν ο υπολογιστής είναι ενεργοποιημένος και απενεργοποιημένος). Η ROM αποθηκεύει πληροφορίες που χρειάζονται συνεχώς στον υπολογιστή. Ένα σύνολο προγραμμάτων που βρίσκονται στη ROM σχηματίζει το βασικό σύστημα εισόδου/εξόδου BIOS (Basic Input Output System). Το BIOS (Basic Input Output System) είναι ένα σύνολο προγραμμάτων που έχουν σχεδιαστεί για να δοκιμάζουν αυτόματα συσκευές μετά την ενεργοποίηση του υπολογιστή και τη φόρτωση του λειτουργικού συστήματος στη μνήμη RAM.

Η ROM περιέχει:

Δοκιμή προγραμμάτων που ελέγχουν τη σωστή λειτουργία των μονάδων του κάθε φορά που ανοίγετε τον υπολογιστή.

Προγράμματα για τον έλεγχο βασικών περιφερειακών συσκευών - μονάδα δίσκου, οθόνη, πληκτρολόγιο.

Πληροφορίες σχετικά με το πού βρίσκεται το λειτουργικό σύστημα στο δίσκο.

Τύποι ROM:

ROMμε τον προγραμματισμό μάσκας, είναι μια μνήμη στην οποία γράφονται πληροφορίες μια για πάντα κατά τη διαδικασία κατασκευής των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ημιαγωγών. Οι συσκευές αποθήκευσης μόνο για ανάγνωση χρησιμοποιούνται μόνο σε περιπτώσεις όπου εμπλέκεται μαζική παραγωγή, επειδή Η κατασκευή μασκών για ολοκληρωμένα κυκλώματα για ιδιωτική χρήση είναι αρκετά ακριβή.

ΧΩΡΟΣ ΚΟΛΛΕΓΙΟΥ(προγραμματιζόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση).

Ο προγραμματισμός ROM είναι μια εφάπαξ λειτουργία, δηλ. Οι πληροφορίες που έχουν καταγραφεί στο PROM δεν μπορούν να αλλάξουν στη συνέχεια.

EPROM(διαγράψιμη προγραμματιζόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση). Όταν εργάζεστε με αυτό, ο χρήστης μπορεί να το προγραμματίσει και στη συνέχεια να διαγράψει τις καταγεγραμμένες πληροφορίες.

EIPZU(ηλεκτρικά μεταβλητή μνήμη μόνο για ανάγνωση). Ο προγραμματισμός και η τροποποίησή του γίνονται με ηλεκτρικά μέσα. Σε αντίθεση με το EPROM, δεν απαιτούνται ειδικές εξωτερικές συσκευές για τη διαγραφή πληροφοριών που είναι αποθηκευμένες στο EPROM.

Οπτικά, η RAM και η ROM μπορούν να φανταστούν ως μια συστοιχία κελιών στα οποία εγγράφονται μεμονωμένα byte πληροφοριών. Κάθε κελί έχει τον δικό του αριθμό και η αρίθμηση ξεκινά από το μηδέν. Ο αριθμός κελιού είναι η διεύθυνση byte.

Ο κεντρικός επεξεργαστής, όταν εργάζεται με RAM, πρέπει να υποδεικνύει τη διεύθυνση του byte που θέλει να διαβάσει από τη μνήμη ή να γράψει στη μνήμη. Φυσικά, μπορείτε να διαβάσετε δεδομένα μόνο από τη ROM. Ο επεξεργαστής εγγράφει δεδομένα που διαβάζονται από τη μνήμη RAM ή ROM στην εσωτερική του μνήμη, η οποία είναι δομημένη παρόμοια με τη μνήμη RAM, αλλά λειτουργεί πολύ πιο γρήγορα και έχει χωρητικότητα όχι μεγαλύτερη από δεκάδες byte.

Ο επεξεργαστής μπορεί να επεξεργαστεί μόνο δεδομένα που βρίσκονται στην εσωτερική του μνήμη, RAM ή ROM. Όλοι αυτοί οι τύποι συσκευών μνήμης ονομάζονται συσκευές εσωτερικής μνήμης και συνήθως βρίσκονται απευθείας στη μητρική πλακέτα του υπολογιστή (η εσωτερική μνήμη του επεξεργαστή βρίσκεται στον ίδιο τον επεξεργαστή).

Προσωρινή μνήμη.Η ανταλλαγή δεδομένων εντός του επεξεργαστή είναι πολύ πιο γρήγορη από την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ του επεξεργαστή και της μνήμης RAM. Επομένως, για να μειωθεί ο αριθμός των προσβάσεων στη μνήμη RAM, δημιουργείται η λεγόμενη super-RAM ή μνήμη cache μέσα στον επεξεργαστή. Όταν ο επεξεργαστής χρειάζεται δεδομένα, αποκτά πρώτα πρόσβαση στη μνήμη cache και μόνο όταν δεν υπάρχουν απαραίτητα δεδομένα, έχει πρόσβαση στη μνήμη RAM. Όσο μεγαλύτερη είναι η κρυφή μνήμη, τόσο πιο πιθανό είναι να υπάρχουν τα δεδομένα που χρειάζεστε. Επομένως, οι επεξεργαστές υψηλής απόδοσης έχουν μεγαλύτερα μεγέθη κρυφής μνήμης.

Υπάρχουν κρυφές μνήμες L1(τρέχει στο ίδιο τσιπ με τον επεξεργαστή και έχει όγκο της τάξης πολλών δεκάδων kilobyte) δεύτερο επίπεδο (εκτελείται σε ξεχωριστό τσιπ, αλλά εντός των ορίων του επεξεργαστή, με όγκο εκατό ή περισσότερα KB) και το τρίτο επίπεδο (εκτελείται σε ξεχωριστά τσιπ υψηλής ταχύτητας που βρίσκονται στη μητρική πλακέτα και με όγκο ενός ή περισσότερων MB ).

Κατά τη λειτουργία, ο επεξεργαστής επεξεργάζεται δεδομένα που βρίσκονται στους καταχωρητές, στη μνήμη RAM και στις εξωτερικές θύρες επεξεργαστή. Ορισμένα από τα δεδομένα ερμηνεύονται ως δεδομένα, μερικά από τα δεδομένα ερμηνεύονται ως δεδομένα διεύθυνσης και μερικά ερμηνεύονται ως εντολές. Το σύνολο των διαφόρων εντολών που μπορεί να εκτελέσει ένας επεξεργαστής σε δεδομένα σχηματίζει το σύστημα εντολών του επεξεργαστή. Όσο μεγαλύτερο είναι το σύνολο εντολών του επεξεργαστή, τόσο πιο περίπλοκη είναι η αρχιτεκτονική του, τόσο περισσότερο οι εντολές γράφονται σε byte και τόσο μεγαλύτερος είναι ο μέσος χρόνος εκτέλεσης των εντολών.

Οι υπολογιστές και οποιαδήποτε ηλεκτρονικά είδη είναι πολύπλοκες συσκευές, οι αρχές λειτουργίας των οποίων δεν είναι πάντα σαφείς στους περισσότερους απλούς ανθρώπους. Τι είναι η ROM και γιατί χρειάζεται η συσκευή; Οι περισσότεροι άνθρωποι δεν θα είναι σε θέση να απαντήσουν σε αυτήν την ερώτηση. Ας προσπαθήσουμε να διορθώσουμε αυτή την παρεξήγηση.

Τι είναι η ROM;

Τι είναι και πού χρησιμοποιούνται; Οι συσκευές μνήμης μόνο για ανάγνωση (ROM) είναι μη πτητική μνήμη. Τεχνολογικά υλοποιούνται ως μικροκύκλωμα. Ταυτόχρονα, μάθαμε τι είναι η συντομογραφία ROM. Οι συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να αποθηκεύουν πληροφορίες που εισάγει ο χρήστης και εγκατεστημένα προγράμματα. Σε μια μόνιμη συσκευή αποθήκευσης μπορείτε να βρείτε έγγραφα, μελωδίες, εικόνες - π.χ. οτιδήποτε χρειάζεται να αποθηκευτεί για μήνες ή και χρόνια. Οι όγκοι μνήμης, ανάλογα με τη συσκευή που χρησιμοποιείται, μπορεί να ποικίλλουν από πολλά kilobyte (στις απλούστερες συσκευές που διαθέτουν ένα μόνο τσιπ πυριτίου, ένα παράδειγμα των οποίων είναι οι μικροελεγκτές) έως terabyte. Όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητα της ROM, τόσο περισσότερα αντικείμενα μπορούν να αποθηκευτούν. Ο όγκος είναι ευθέως ανάλογος με τον όγκο των δεδομένων. Αν συμπυκνώσουμε την απάντηση στο ερώτημα τι είναι ROM, θα πρέπει να απαντήσουμε: είναι κάτι που δεν εξαρτάται από σταθερή τάση.

Οι σκληροί δίσκοι ως κύρια μόνιμη συσκευή αποθήκευσης

Το ερώτημα τι είναι ROM έχει ήδη απαντηθεί. Τώρα πρέπει να μιλήσουμε για το τι είναι. Οι κύριες συσκευές μόνιμης αποθήκευσης είναι οι σκληροί δίσκοι. Υπάρχουν σε κάθε σύγχρονο υπολογιστή. Χρησιμοποιούνται λόγω των ευρειών δυνατοτήτων τους για αποθήκευση πληροφοριών. Ταυτόχρονα όμως, υπάρχει μια σειρά από ROM που χρησιμοποιούν πολυπλέκτες, bootloaders και άλλους παρόμοιους ηλεκτρονικούς μηχανισμούς). Με μια λεπτομερή μελέτη, θα είναι απαραίτητο όχι μόνο να κατανοήσουμε την έννοια της ROM. Η αποκωδικοποίηση άλλων όρων είναι επίσης απαραίτητη για την κατανόηση του θέματος.

Επέκταση και προσθήκη δυνατοτήτων ROM χάρη στις τεχνολογίες flash

Εάν η τυπική δεν είναι αρκετή για τον χρήστη, τότε μπορείτε να επωφεληθείτε από την επιπλέον επέκταση των δυνατοτήτων της παρεχόμενης ROM στον τομέα της αποθήκευσης δεδομένων. Αυτό γίνεται χρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνολογίες που εφαρμόζονται σε κάρτες μνήμης και μονάδες flash USB. Βασίζονται στην αρχή της επαναχρησιμοποιήσιμης χρήσης. Με άλλα λόγια, τα δεδομένα για αυτά μπορούν να διαγραφούν και να γραφτούν δεκάδες ή εκατοντάδες χιλιάδες φορές.

Από τι αποτελείται η μνήμη μόνο για ανάγνωση;

Η ROM περιέχει δύο μέρη, τα οποία ορίζονται ως ROM-A (για αποθήκευση προγραμμάτων) και ROM-E (για έκδοση προγραμμάτων). Μια συσκευή μνήμης τύπου Α μόνο για ανάγνωση είναι μια μήτρα διόδου-μετασχηματιστή, η οποία συρράπτεται χρησιμοποιώντας καλώδια διεύθυνσης. Αυτό το τμήμα της ROM εκτελεί την κύρια λειτουργία. Η γέμιση εξαρτάται από το υλικό από το οποίο κατασκευάζεται η ROM (μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάτρητες και μαγνητικές ταινίες, διάτρητες κάρτες, μαγνητικοί δίσκοι, τύμπανα, άκρες φερρίτη, διηλεκτρικά και η ιδιότητά τους να συσσωρεύουν ηλεκτροστατικά φορτία).

Σχηματική δομή της ROM

Αυτό το ηλεκτρονικό αντικείμενο απεικονίζεται ως μια συσκευή που στην εμφάνιση μοιάζει με τη σύνδεση ενός συγκεκριμένου αριθμού μονοψήφιων κυψελών. Το τσιπ ROM, παρά την πιθανή πολυπλοκότητα και τις φαινομενικά σημαντικές δυνατότητές του, είναι μικρό σε μέγεθος. Κατά την αποθήκευση ενός συγκεκριμένου bit, σφραγίζεται στη θήκη (όταν γράφεται ένα μηδέν) ή στην πηγή ισχύος (όταν γράφεται μια μονάδα). Για να αυξηθεί η χωρητικότητα των κυψελών μνήμης σε συσκευές μόνιμης αποθήκευσης, μπορούν να συνδεθούν παράλληλα μικροκυκλώματα. Αυτό κάνουν οι κατασκευαστές για να αποκτήσουν ένα σύγχρονο προϊόν, επειδή ένα τσιπ ROM υψηλής απόδοσης τους επιτρέπει να είναι ανταγωνιστικοί στην αγορά.

Όγκοι μνήμης όταν χρησιμοποιούνται σε διάφορες μονάδες εξοπλισμού

Τα μεγέθη της μνήμης ποικίλλουν ανάλογα με τον τύπο και τον σκοπό της ROM. Έτσι, σε απλές οικιακές συσκευές όπως πλυντήρια ρούχων ή ψυγεία, μπορείτε να έχετε αρκετούς εγκατεστημένους μικροελεγκτές (με τα αποθέματά τους αρκετές δεκάδες kilobyte) και σε σπάνιες περιπτώσεις να εγκατασταθεί κάτι πιο περίπλοκο. Δεν υπάρχει λόγος να χρησιμοποιείτε μεγάλη ποσότητα ROM εδώ, επειδή η ποσότητα των ηλεκτρονικών είναι μικρή και ο εξοπλισμός δεν απαιτεί πολύπλοκους υπολογισμούς. Οι σύγχρονες τηλεοράσεις απαιτούν κάτι πιο προηγμένο. Και το αποκορύφωμα της πολυπλοκότητας είναι η τεχνολογία υπολογιστών όπως οι υπολογιστές και οι διακομιστές, ROM για τις οποίες, τουλάχιστον, μπορούν να χωρέσουν από αρκετά gigabyte (για εκείνα που κυκλοφόρησαν πριν από 15 χρόνια) έως δεκάδες και εκατοντάδες terabyte πληροφοριών.

ROM μάσκας

Σε περιπτώσεις όπου η εγγραφή πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας μια διαδικασία επιμετάλλωσης και χρησιμοποιείται μια μάσκα, μια τέτοια συσκευή μνήμης μόνο για ανάγνωση ονομάζεται μάσκα. Οι διευθύνσεις των κυψελών μνήμης σε αυτά παρέχονται σε 10 ακίδες και επιλέγεται ένα συγκεκριμένο τσιπ χρησιμοποιώντας ένα ειδικό σήμα CS. Ο προγραμματισμός αυτού του τύπου ROM πραγματοποιείται σε εργοστάσια, με αποτέλεσμα η παραγωγή σε μικρούς και μεσαίους όγκους να είναι ασύμφορη και μάλλον άβολη. Αλλά όταν παράγονται σε μεγάλες ποσότητες, είναι οι φθηνότερες μεταξύ όλων των συσκευών μόνιμης αποθήκευσης, γεγονός που έχει εξασφαλίσει τη δημοτικότητά τους.

Σχηματικά, διαφέρουν από τη γενική μάζα στο ότι στη μήτρα μνήμης οι συνδέσεις αγωγών αντικαθίστανται από εύτηκτους βραχυκυκλωτήρες κατασκευασμένους από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο. Στο στάδιο της παραγωγής, δημιουργούνται όλα τα jumper και ο υπολογιστής πιστεύει ότι τα λογικά είναι γραμμένα παντού. Αλλά κατά τον προπαρασκευαστικό προγραμματισμό, εφαρμόζεται αυξημένη τάση, με τη βοήθεια της οποίας απομένουν λογικές μονάδες. Όταν εφαρμόζονται χαμηλές τάσεις, οι βραχυκυκλωτήρες εξατμίζονται και ο υπολογιστής διαβάζει ότι υπάρχει λογικό μηδέν. Οι προγραμματιζόμενες συσκευές μνήμης μόνο για ανάγνωση λειτουργούν βάσει αυτής της αρχής.

Προγραμματιζόμενες συσκευές μνήμης μόνο για ανάγνωση

Τα PROM αποδείχτηκαν αρκετά βολικά στη διαδικασία της τεχνολογικής κατασκευής ώστε να μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεσαίας και μικρής κλίμακας παραγωγή. Αλλά τέτοιες συσκευές έχουν επίσης τους περιορισμούς τους - για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα μπορεί να γραφτεί μόνο μία φορά (λόγω του γεγονότος ότι οι βραχυκυκλωτήρες εξατμίζονται μια για πάντα). Λόγω αυτής της αδυναμίας επαναχρησιμοποίησης μιας μόνιμης συσκευής αποθήκευσης, εάν είναι γραμμένη λάθος, πρέπει να πεταχτεί. Ως αποτέλεσμα, το κόστος όλου του κατασκευασμένου εξοπλισμού αυξάνεται. Λόγω της ατέλειας του κύκλου παραγωγής, αυτό το πρόβλημα απασχολούσε αρκετά τους προγραμματιστές συσκευών μνήμης. Η διέξοδος από αυτή την κατάσταση ήταν η ανάπτυξη της ROM, η οποία μπορεί να επαναπρογραμματιστεί πολλές φορές.

UV ή ηλεκτρικά διαγραφόμενη ROM

Και τέτοιες συσκευές ονομάζονταν «υπεριώδης ή ηλεκτρικά διαγραφόμενη μνήμη μόνο για ανάγνωση». Δημιουργούνται με βάση μια μήτρα μνήμης, στην οποία τα κύτταρα μνήμης έχουν ειδική δομή. Έτσι, κάθε στοιχείο είναι ένα τρανζίστορ MOS στο οποίο η πύλη είναι κατασκευασμένη από πολυκρυσταλλικό πυρίτιο. Παρόμοια με την προηγούμενη επιλογή, σωστά; Αλλά η ιδιαιτερότητα αυτών των ROM είναι ότι το πυρίτιο περιβάλλεται επιπλέον από ένα διηλεκτρικό που έχει υπέροχες μονωτικές ιδιότητες - το διοξείδιο του πυριτίου. Η αρχή λειτουργίας εδώ βασίζεται στο περιεχόμενο μιας επαγωγικής φόρτισης, η οποία μπορεί να αποθηκευτεί για δεκαετίες. Υπάρχουν ιδιαιτερότητες στο σβήσιμο. Έτσι, μια συσκευή υπεριώδους ROM απαιτεί έκθεση σε υπεριώδεις ακτίνες που προέρχονται από το εξωτερικό (υπεριώδης λάμπα κ.λπ.). Προφανώς, από την άποψη της απλότητας, η λειτουργία των ηλεκτρικά διαγραμμένων μνημών μόνο για ανάγνωση είναι η βέλτιστη, αφού απλά πρέπει να ενεργοποιηθούν με εφαρμογή τάσης. Η αρχή της ηλεκτρικής διαγραφής έχει εφαρμοστεί με επιτυχία σε ROM, όπως μονάδες flash, κάτι που μπορεί να δει κανείς σε πολλές.

Αλλά ένα τέτοιο κύκλωμα ROM, με εξαίρεση την κατασκευή κυψέλης, δομικά δεν διαφέρει από μια συμβατική συσκευή μνήμης με μάσκα μόνο για ανάγνωση. Μερικές φορές τέτοιες συσκευές ονομάζονται επίσης επαναπρογραμματιζόμενες. Αλλά με όλα τα πλεονεκτήματα, υπάρχουν επίσης ορισμένα όρια στην ταχύτητα διαγραφής πληροφοριών: αυτή η ενέργεια συνήθως διαρκεί περίπου 10-30 λεπτά.

Παρά τη δυνατότητα επανεγγραφής, οι επαναπρογραμματιζόμενες συσκευές έχουν περιορισμούς στη χρήση τους. Έτσι, τα ηλεκτρονικά με υπεριώδη διαγραφή μπορούν να επιβιώσουν από 10 έως 100 κύκλους επανεγγραφής. Τότε η καταστροφική επίδραση της ακτινοβολίας γίνεται τόσο αισθητή που παύουν να λειτουργούν. Μπορείτε να δείτε τη χρήση τέτοιων στοιχείων όπως αποθήκευση για προγράμματα BIOS, σε κάρτες βίντεο και ήχου, για πρόσθετες θύρες. Αλλά η βέλτιστη αρχή σχετικά με την επανεγγραφή είναι η αρχή της ηλεκτρικής διαγραφής. Έτσι, ο αριθμός των επανεγγραφών σε συνηθισμένες συσκευές κυμαίνεται από 100.000 έως 500.000! Υπάρχουν ξεχωριστές συσκευές ROM που μπορούν να κάνουν περισσότερα, αλλά οι περισσότεροι χρήστες δεν τις χρησιμοποιούν.

Όλες οι συσκευές μνήμης μόνο για ανάγνωση (ROM) μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες ομάδες:

● Προγραμματιζόμενο κατά την κατασκευή (ορίζεται ως ROM ή ROM).

● με εφάπαξ προγραμματισμό, που επιτρέπει στον χρήστη να αλλάξει μία φορά την κατάσταση της μήτρας μνήμης ηλεκτρικά σύμφωνα με ένα δεδομένο πρόγραμμα (που ορίζεται ως PROM ή PROM).

● επαναπρογραμματιζόμενος (επαναπρογραμματιζόμενος), με δυνατότητα πολλαπλού ηλεκτρικού επαναπρογραμματισμού, με ηλεκτρική ή υπεριώδη διαγραφή πληροφοριών (αναφέρεται ως RPROM ή RPROM).

Για να παρέχεται η δυνατότητα συνδυασμού εξόδων κατά την επέκταση της μνήμης, όλες οι ROM έχουν εξόδους τριών καταστάσεων ή εξόδους ανοιχτού συλλέκτη.

(xtypo_quote) Στο EEPROM, ο δίσκος είναι χτισμένος σε κυψέλες αποθήκευσης με εύτηκτους συνδέσμους από νιχρώμιο ή άλλα πυρίμαχα υλικά. Η διαδικασία εγγραφής συνίσταται στην επιλεκτική καύση εύτηκτων συνδέσμων. (/xtypo_quote)
Στη ROM, οι κυψέλες αποθήκευσης κατασκευάζονται με βάση τις τεχνολογίες MOS. Χρησιμοποιούνται διάφορα φυσικά φαινόμενα αποθήκευσης φορτίου στο όριο μεταξύ δύο διαφορετικών διηλεκτρικών μέσων ή ενός αγώγιμου και διηλεκτρικού μέσου.

Στην πρώτη περίπτωση, το διηλεκτρικό κάτω από την πύλη του τρανζίστορ MOS αποτελείται από δύο στρώματα: νιτρίδιο του πυριτίου και διοξείδιο του πυριτίου (SiN 4 - SiO 2). Ανακαλύφθηκε ότι στη σύνθετη δομή SiN 4 - SiO 2, όταν αλλάζει η ηλεκτρική τάση, εμφανίζεται υστέρηση φορτίου στη διεπαφή μεταξύ των δύο στρωμάτων, γεγονός που καθιστά δυνατή τη δημιουργία κυψελών μνήμης.

Στη δεύτερη περίπτωση, η βάση της κυψέλης μνήμης είναι ένα τρανζίστορ MOSFET έγχυσης χιονοστιβάδας με αιωρούμενη πύλη (AFL MOS). Η απλοποιημένη δομή ενός τέτοιου τρανζίστορ φαίνεται στο Σχ. 3,77.
Σε ένα τρανζίστορ έγχυσης χιονοστιβάδας με αιωρούμενη πύλη, σε αρκετά υψηλή τάση αποστράγγισης, εμφανίζεται μια αναστρέψιμη διάσπαση του διηλεκτρικού από χιονοστιβάδα και οι φορείς φόρτισης εγχέονται στην περιοχή της πλωτής πύλης. Δεδομένου ότι η πλωτή πύλη περιβάλλεται από ένα διηλεκτρικό, το ρεύμα διαρροής είναι μικρό και η αποθήκευση πληροφοριών εξασφαλίζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα (δεκάδες χρόνια). Όταν εφαρμόζεται τάση στην κύρια πύλη, το φορτίο διαλύεται λόγω του φαινομένου της σήραγγας, δηλ. διαγραφή πληροφοριών.

Ακολουθούν ορισμένα χαρακτηριστικά της ROM (Πίνακας 3.1).

Η βιομηχανία παράγει μεγάλο αριθμό τσιπ ROM. Ας πάρουμε ως παράδειγμα δύο τσιπ ROM (Εικ. 3.78).

Οι ακόλουθες ονομασίες χρησιμοποιούνται στα διαγράμματα: A i - είσοδοι διεύθυνσης. D i — έξοδοι πληροφοριών. CS—επιλογή τσιπ. CE - άδεια εξόδου.

Το τσιπ K573RF5 είναι μια επαναπρογραμματιζόμενη ROM (RPM) με υπεριώδη διαγραφή, με δομή 2Kx8. Όσον αφορά την είσοδο και την έξοδο, αυτό το μικροκύκλωμα είναι συμβατό με δομές TTL. Το τσιπ K556RT5 είναι μια προγραμματιζόμενη μία φορά ROM, κατασκευασμένη με βάση δομές TTLSH, είσοδο και έξοδο συμβατή με δομές TTL, με δομή 512-bit x8.

Καλή μέρα.

Αν θέλετε να καλύψετε το κενό γνώσης σχετικά με το τι είναι ROM, έχετε έρθει στο σωστό μέρος. Στο ιστολόγιό μας μπορείτε να διαβάσετε αναλυτικές πληροφορίες σχετικά με αυτό σε μια γλώσσα προσβάσιμη στον κοινό χρήστη.

Αποκωδικοποίηση και εξήγηση

Τα γράμματα ROM γράφονται με κεφαλαία τη διατύπωση "μνήμη μόνο για ανάγνωση". Μπορεί επίσης να ονομαστεί εξίσου "ROM". Η αγγλική συντομογραφία σημαίνει μνήμη μόνο για ανάγνωση και μεταφράζεται ως μνήμη μόνο για ανάγνωση.

Αυτά τα δύο ονόματα αποκαλύπτουν την ουσία του θέματος της συζήτησής μας. Αυτός είναι ένας μη πτητικός τύπος μνήμης που μπορεί να διαβαστεί μόνο. Τι σημαίνει?

• Πρώτον, αποθηκεύει αμετάβλητα δεδομένα που ορίζονται από τον προγραμματιστή κατά την κατασκευή του εξοπλισμού, δηλαδή αυτά χωρίς τα οποία είναι αδύνατη η λειτουργία του.
• Δεύτερον, ο όρος "non-volatile" υποδηλώνει ότι κατά την επανεκκίνηση του συστήματος, τα δεδομένα δεν εξαφανίζονται από αυτό, σε αντίθεση με αυτό που συμβαίνει με τη μνήμη RAM.

Οι πληροφορίες μπορούν να διαγραφούν από μια τέτοια συσκευή μόνο χρησιμοποιώντας ειδικές μεθόδους, για παράδειγμα, υπεριώδεις ακτίνες.

Παραδείγματα

Η μνήμη μόνο για ανάγνωση σε έναν υπολογιστή είναι μια συγκεκριμένη θέση στη μητρική πλακέτα που αποθηκεύει:

• Δοκιμάστε βοηθητικά προγράμματα που ελέγχουν τη σωστή λειτουργία του υλικού κάθε φορά που ξεκινάτε τον υπολογιστή.
• Προγράμματα οδήγησης για τον έλεγχο των κύριων περιφερειακών συσκευών (πληκτρολόγιο, οθόνη, μονάδα δίσκου). Με τη σειρά τους, εκείνες οι υποδοχές στη μητρική πλακέτα των οποίων οι λειτουργίες δεν περιλαμβάνουν την ενεργοποίηση του υπολογιστή δεν αποθηκεύουν τα βοηθητικά προγράμματα στη ROM. Άλλωστε, ο χώρος είναι περιορισμένος.
• Ένα πρόγραμμα εκκίνησης (BIOS), το οποίο εκκινεί τον φορτωτή εκκίνησης του λειτουργικού συστήματος όταν ενεργοποιείτε τον υπολογιστή. Αν και το τρέχον BIOS μπορεί να ενεργοποιήσει έναν υπολογιστή όχι μόνο από οπτικούς και μαγνητικούς δίσκους, αλλά και από μονάδες USB.

Στα κινητά gadget, η μόνιμη μνήμη αποθηκεύει τυπικές εφαρμογές, θέματα, εικόνες και μελωδίες. Εάν επιθυμείτε, ο χώρος για πρόσθετες πληροφορίες πολυμέσων μπορεί να επεκταθεί χρησιμοποιώντας επανεγγράψιμες κάρτες SD. Ωστόσο, εάν η συσκευή χρησιμοποιείται μόνο για κλήσεις, δεν χρειάζεται να επεκτείνετε τη μνήμη.

Σε γενικές γραμμές, τώρα η ROM βρίσκεται σε οποιεσδήποτε οικιακές συσκευές, συσκευές αναπαραγωγής αυτοκινήτων και άλλες ηλεκτρονικές συσκευές.

Φυσική εκτέλεση

Για να εξοικειωθείτε καλύτερα με την επίμονη μνήμη, θα σας πω περισσότερα για τη διαμόρφωση και τις ιδιότητές της:

• Φυσικά είναι ένα μικροκύκλωμα με κρύσταλλο ανάγνωσης, εάν περιλαμβάνεται σε υπολογιστή, για παράδειγμα. Υπάρχουν όμως και ανεξάρτητοι πίνακες δεδομένων (CD, δίσκος γραμμοφώνου, barcode κ.λπ.).
• Η ROM αποτελείται από δύο μέρη «Α» και «Ε». Η πρώτη είναι μια μήτρα διόδου-μετασχηματιστή, ραμμένη με καλώδια διεύθυνσης. Χρησιμοποιείται για την αποθήκευση προγραμμάτων. Το δεύτερο προορίζεται για την έκδοσή τους.
• Σχηματικά αποτελείται από πολλά μονοψήφια κελιά. Όταν γράφεται ένα συγκεκριμένο bit δεδομένων, γίνεται σφράγιση στη θήκη (μηδέν) ή στο τροφοδοτικό (ένα). Στις σύγχρονες συσκευές, τα κυκλώματα συνδέονται παράλληλα για να αυξήσουν τη χωρητικότητα των κυψελών.
• Η χωρητικότητα της μνήμης ποικίλλει από μερικά kilobyte έως terabyte, ανάλογα με τη συσκευή στην οποία εφαρμόζεται.

Είδη

Υπάρχουν διάφοροι τύποι ROM, αλλά για να μην χάνετε το χρόνο σας, θα αναφέρω μόνο δύο κύριες τροποποιήσεις:

• Το πρώτο γράμμα προσθέτει τη λέξη "προγραμματιζόμενο". Αυτό σημαίνει ότι ο χρήστης μπορεί να κάνει flash μόνος του τη συσκευή μία φορά.

• Δύο ακόμη γράμματα μπροστά κρύβουν τη διατύπωση «ηλεκτρικά διαγράψιμο». Τέτοιες ROM μπορούν να ξαναγραφτούν όσο θέλετε. Η μνήμη flash ανήκει σε αυτόν τον τύπο.

Καταρχήν, αυτό είναι το μόνο που ήθελα να σας μεταφέρω σήμερα.

Θα χαρώ αν εγγραφείτε στις ενημερώσεις και επιστρέφετε πιο συχνά.

Μνήμη μόνο για ανάγνωση (ROM)

Η ROM είναι μια μνήμη στην οποία οι πληροφορίες, αφού γραφτούν, δεν μπορούν να αλλάξουν. Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα για τη φόρτωση πληροφοριών από την εξωτερική μνήμη στη μνήμη RAM ενός συστήματος μικροεπεξεργαστή. Όλοι οι τύποι ROM χρησιμοποιούν την ίδια αρχή σχεδίασης κυκλώματος. Οι πληροφορίες στη ROM αντιπροσωπεύονται ως η παρουσία ή η απουσία σύνδεσης μεταξύ της διεύθυνσης και των διαύλων δεδομένων.

Η συμβατική γραφική ονομασία της ROM παρουσιάζεται στο Σχ. 26.10.

Εικ.26.10. Συμβατική γραφική ονομασία ROM

Ρύζι. 26.11. Κύκλωμα ROM

Στο Σχ. Το 26.11 δείχνει ένα διάγραμμα της απλούστερης ROM. Για την υλοποίηση μιας ROM, αρκεί να χρησιμοποιήσετε έναν αποκωδικοποιητή, διόδους, ένα σύνολο αντιστάσεων και οδηγούς διαύλου. Η εν λόγω ROM περιέχει λέξεις bit, π.χ. Το συνολικό του μέγεθος είναι 32 bit. Ο αριθμός των στηλών καθορίζει το πλάτος της λέξης και ο αριθμός των σειρών καθορίζει τον αριθμό των λέξεων των 8 bit. Οι δίοδοι εγκαθίστανται σε εκείνα τα μέρη όπου πρέπει να αποθηκευτούν bits που έχουν λογική τιμή "0" (ο αποκωδικοποιητής παρέχει 0 στην επιλεγμένη γραμμή). Επί του παρόντος, αντί για διόδους χρησιμοποιούνται τρανζίστορ MOS.

Στον πίνακα Το σχήμα 26.1 δείχνει την κατάσταση της ROM, το διάγραμμα της οποίας φαίνεται στο Σχ. 26.11.

Πίνακας 26.1

Απλή κατάσταση ROM

Λέξη	Δυαδική αναπαράσταση
Α0	Α'1	Δ1	Δ2	D3	Δ4	D5	D6	D7	D8

Κατά κανόνα, οι ROM έχουν οργάνωση πολλών bit με δομή 2 DM. Οι τεχνολογίες κατασκευής είναι πολύ διαφορετικές - CMOS, n-MOS, TTL(Sh) και πίνακες διόδων.

Όλες οι ROM μπορούν να χωριστούν στις ακόλουθες ομάδες: προγραμματιζόμενες από το εργοστάσιο (μάσκα), προγραμματιζόμενες μία φορά και επαναπρογραμματιζόμενες.

Σε εργοστασιακά προγραμματιζόμενες μνήμες(ROM ή ROM), οι πληροφορίες καταγράφονται απευθείας κατά τη διαδικασία κατασκευής τους χρησιμοποιώντας μια φωτομάσκα, που ονομάζεται μάσκα, στο τελικό στάδιο της τεχνολογικής διαδικασίας. Τέτοιες ROM, που ονομάζονται ROM μάσκας, είναι χτισμένες σε διόδους, διπολικά ή τρανζίστορ MOS.

Ο τομέας χρήσης των ROM μάσκας είναι η αποθήκευση τυπικών πληροφοριών, για παράδειγμα, γεννήτριες χαρακτήρων (κωδικοί γραμμάτων του λατινικού και ρωσικού αλφαβήτου), πίνακες τυπικών συναρτήσεων (ημιτονοειδές, τετραγωνικές συναρτήσεις), τυπικό λογισμικό.

Προγραμματιζόμενες συσκευές μνήμης μόνο για ανάγνωση(ΠΡΟΜ, ή ΧΩΡΟΣ ΚΟΛΛΕΓΙΟΥ) – ROM με δυνατότητα εφάπαξ ηλεκτρικού προγραμματισμού. Αυτός ο τύπος μνήμης επιτρέπει στο χρήστη να προγραμματίσει το τσιπ μνήμης μία φορά χρησιμοποιώντας προγραμματιστές.

Τα τσιπ PROM είναι χτισμένα σε κυψέλες μνήμης με εύτηκτους βραχυκυκλωτήρες. Η διαδικασία προγραμματισμού συνίσταται στην επιλεκτική καύση εύτηκτων συνδέσμων με χρήση παλμών ρεύματος επαρκούς πλάτους και διάρκειας. Οι εύτηκτοι σύνδεσμοι περιλαμβάνονται στα ηλεκτρόδια των διόδων ή των τρανζίστορ.

Στο Σχ. Το σχήμα 26.12 δείχνει ένα διάγραμμα ενός PROM με εύτηκτους βραχυκυκλωτήρες. Κατασκευάζεται με όλες τις διόδους και τα jumper, δηλ. στον πίνακα όλα είναι "0" και κατά τον προγραμματισμό αυτοί οι βραχυκυκλωτήρες των οποίων τα κελιά πρέπει να περιέχουν το λογικό "1" καίγονται.

Ρύζι. 26.12. Τμήμα του κυκλώματος PROM

Προγραμματιζόμενες μνήμες μόνο για ανάγνωση(RPZU και RPZU UV) – ROM με δυνατότητα πολλαπλού ηλεκτρικού προγραμματισμού. IN IS RPZU UV ( EPROM) οι παλιές πληροφορίες διαγράφονται χρησιμοποιώντας υπεριώδεις ακτίνες, για τις οποίες υπάρχει ένα διαφανές παράθυρο στο περίβλημα του μικροκυκλώματος. σε RPZU ( EEPROM) – με χρήση ηλεκτρικών σημάτων.

Οι κυψέλες μνήμης ROM είναι ενσωματωμένες n-Τρανζίστορ MOS ή CMOS. Για την κατασκευή μιας πράσινης κυψέλης, χρησιμοποιούνται διάφορα φυσικά φαινόμενα αποθήκευσης φορτίου στο όριο μεταξύ δύο διηλεκτρικών μέσων ή ενός αγώγιμου και διηλεκτρικού μέσου.

Στην πρώτη έκδοση, το διηλεκτρικό κάτω από την πύλη του τρανζίστορ MOS αποτελείται από δύο στρώματα: νιτρίδιο του πυριτίου και διοξείδιο του πυριτίου. Αυτό το τρανζίστορ ονομάζεται MNOS: μέταλλο - νιτρίδιο πυριτίου - οξείδιο - ημιαγωγός. Τα κέντρα σύλληψης φορτίου εμφανίζονται στα όρια των διηλεκτρικών στρωμάτων. Χάρη στο φαινόμενο της σήραγγας, οι φορείς φορτίου μπορούν να περάσουν μέσα από ένα λεπτό φιλμ οξειδίου και να συσσωρευτούν στη διεπιφάνεια μεταξύ των στρωμάτων. Αυτή η φόρτιση, η οποία είναι ο φορέας των πληροφοριών που αποθηκεύονται από το τρανζίστορ MNOS, οδηγεί σε αλλαγή της τάσης κατωφλίου του τρανζίστορ. Σε αυτή την περίπτωση, η τάση κατωφλίου αυξάνεται τόσο πολύ που η τάση λειτουργίας στην πύλη του τρανζίστορ δεν μπορεί να την ανοίξει. Ένα τρανζίστορ στο οποίο δεν υπάρχει φόρτιση ανοίγει εύκολα. Μία από τις καταστάσεις ορίζεται ως λογική, η δεύτερη - μηδέν.

Στη δεύτερη επιλογή, η πύλη του τρανζίστορ MOS γίνεται αιωρούμενη, δηλ. δεν συνδέεται με άλλα στοιχεία του κυκλώματος. Μια τέτοια πύλη φορτίζεται από ένα ρεύμα έγχυσης χιονοστιβάδας όταν εφαρμόζεται υψηλή τάση στην αποστράγγιση του τρανζίστορ. Ως αποτέλεσμα, η φόρτιση στην αιωρούμενη πύλη επηρεάζει το ρεύμα αποστράγγισης, το οποίο χρησιμοποιείται κατά την ανάγνωση πληροφοριών, όπως στην προηγούμενη έκδοση με ένα τρανζίστορ MNOS. Τέτοια τρανζίστορ ονομάζονται LISMOP (τρανζίστορ έγχυσης φορτίου χιονοστιβάδας MOS). Δεδομένου ότι η πύλη του τρανζίστορ περιβάλλεται από έναν μονωτή, το ρεύμα διαρροής είναι πολύ μικρό και οι πληροφορίες μπορούν να αποθηκευτούν για αρκετά μεγάλο χρονικό διάστημα (δεκάδες χρόνια).

Σε μια ηλεκτρικά διαγραφόμενη ROM, μια δεύτερη πύλη τοποθετείται πάνω από την πλωτή πύλη του τρανζίστορ - την πύλη ελέγχου. Η εφαρμογή τάσης σε αυτό προκαλεί τη διαρροή του φορτίου στην αιωρούμενη πύλη λόγω του φαινομένου της σήραγγας. Τα RPOM έχουν σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των UV RPOM, καθώς δεν απαιτούν ειδικές πηγές υπεριώδους φωτός για επαναπρογραμματισμό. Η μνήμη ηλεκτρικής διαγραφής έχει πρακτικά αντικαταστήσει τη μνήμη υπεριώδους διαγραφής.

Ένα θραύσμα ενός κυκλώματος ROM που χρησιμοποιεί τρανζίστορ δύο πυλών του τύπου LISMOP φαίνεται στο Σχήμα. 26.13. Η εγγραφή ενός λογικού μηδενός πραγματοποιείται σε λειτουργία προγραμματισμού χρησιμοποιώντας μια φόρτιση κινητής πύλης. Διαγραφή πληροφοριών, π.χ. Η εκκένωση floating gate σημαίνει τη σύνταξη μιας λογικής. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν εφαρμόζεται ένα σήμα κατά μήκος της γραμμής δειγματοληψίας, τα τρανζίστορ που ελέγχονται ανοίγουν και μεταδίδουν τάση U PITστη γραμμή ανάγνωσης.

Οι σύγχρονες ROM έχουν χωρητικότητα πληροφοριών έως και 4 Mbit σε συχνότητα ρολογιού έως και 80 MHz.

26.5. Λάμψη-μνήμη

Βασικές αρχές λειτουργίας και τύπος στοιχείων αποθήκευσης Λάμψη-Οι μνήμες είναι παρόμοιες με τα PROM με ηλεκτρική εγγραφή και διαγραφή πληροφοριών, χτισμένα σε τρανζίστορ αιωρούμενης πύλης. Κατά κανόνα, λόγω των χαρακτηριστικών του, Λάμψη-η μνήμη εκχωρείται σε ξεχωριστή κλάση. Διαγράφει είτε όλες τις καταγεγραμμένες πληροφορίες ταυτόχρονα, είτε μεγάλα μπλοκ πληροφοριών, αντί να διαγράφει μεμονωμένες λέξεις. Αυτό καθιστά δυνατή την εξάλειψη των κυκλωμάτων ελέγχου για την εγγραφή και τη διαγραφή μεμονωμένων byte, γεγονός που καθιστά δυνατή τη σημαντική απλοποίηση του κυκλώματος μνήμης και την επίτευξη υψηλού επιπέδου ολοκλήρωσης και απόδοσης με ταυτόχρονη μείωση του κόστους.

Εικ.26.13. Θραύσμα του κυκλώματος RPOM

Οι σύγχρονες τάσεις στην ανάπτυξη ηλεκτρονικών συσκευών απαιτούν συνεχή αύξηση της ποσότητας μνήμης που χρησιμοποιείται. Σήμερα, οι μηχανικοί έχουν πρόσβαση σε μικροκυκλώματα όπως η πτητική μνήμη ΔΡΑΜΙ, το οποίο χαρακτηρίζεται από εξαιρετικά χαμηλή τιμή ανά bit και υψηλά επίπεδα ενοποίησης και μη ασταθή Λάμψη-μνήμη, το κόστος της οποίας μειώνεται συνεχώς και τείνει στο επίπεδο ΔΡΑΜΙ.

Η ανάγκη για μη πτητικές Λάμψη- η μνήμη αυξάνεται ανάλογα με το βαθμό προόδου των υπολογιστικών συστημάτων στον τομέα των εφαρμογών για κινητά. Η αξιοπιστία, η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, το μικρό μέγεθος και το μικρό βάρος είναι προφανή πλεονεκτήματα των μέσων που βασίζονται σε Λάμψη-μνήμη σε σύγκριση με μονάδες δίσκου. Λαμβάνοντας υπόψη τη συνεχή μείωση του κόστους αποθήκευσης μιας μονάδας πληροφοριών σε Λάμψη-η μνήμη, τα μέσα που βασίζονται σε αυτήν παρέχουν όλο και περισσότερα πλεονεκτήματα και λειτουργικότητα σε κινητές πλατφόρμες και φορητό εξοπλισμό που χρησιμοποιούν τέτοια μνήμη. Ανάμεσα στην ποικιλία των τύπων μνήμης, Λάμψη- Μνήμη που βασίζεται σε κύτταρα NANDείναι η καταλληλότερη βάση για την κατασκευή μη ασταθών συσκευών αποθήκευσης για μεγάλους όγκους πληροφοριών.

Επί του παρόντος, υπάρχουν δύο κύριες δομές για την κατασκευή της μνήμης flash: η μνήμη που βασίζεται σε κυψέλες ΟΥΤΕ(Ή-ΟΧΙ) και NAND(ΚΑΙ ΟΧΙ). Δομή ΟΥΤΕ(Εικ. 26.14, α) αποτελείται από παράλληλα συνδεδεμένα στοιχειώδη κελιά αποθήκευσης πληροφοριών. Αυτή η οργάνωση των κελιών παρέχει τη δυνατότητα τυχαίας πρόσβασης σε δεδομένα και εγγραφής byte προς byte των πληροφοριών. Με βάση τη δομή NAND(Εικ. 26.14, β) είναι η αρχή της διαδοχικής σύνδεσης στοιχειωδών κελιών που σχηματίζουν ομάδες (μία ομάδα έχει 16 κελιά), τα οποία συνδυάζονται σε σελίδες και σελίδες σε μπλοκ. Με αυτήν την κατασκευή μιας διάταξης μνήμης, η πρόσβαση σε μεμονωμένα κελιά είναι αδύνατη. Ο προγραμματισμός εκτελείται ταυτόχρονα μόνο σε μία σελίδα και κατά τη διαγραφή γίνεται πρόσβαση σε μπλοκ ή ομάδες μπλοκ.

Εικ.26.14. Βασισμένες δομές ΟΥΤΕ(α) και NAND(σι)

Ως αποτέλεσμα των διαφορών στην οργάνωση της δομής μεταξύ των αναμνήσεων ΟΥΤΕΚαι NANDαντικατοπτρίζονται στα χαρακτηριστικά τους. Όταν εργάζεστε με σχετικά μεγάλους όγκους δεδομένων, διεργασίες εγγραφής/διαγραφής μνήμης NANDτρέχει πολύ πιο γρήγορα από τη μνήμη ΟΥΤΕ. Από 16 γειτονικά κύτταρα μνήμης NANDσυνδέονται σε σειρά μεταξύ τους χωρίς κενά επαφής, επιτυγχάνεται υψηλή περιοχή τοποθέτησης κυψελών στο τσιπ, γεγονός που καθιστά δυνατή την απόκτηση μεγάλης χωρητικότητας με τα ίδια τεχνολογικά πρότυπα. Η βάση του προγραμματισμού μνήμης flash NANDβρίσκεται η διαδικασία της διοχέτευσης ηλεκτρονίων. Και δεδομένου ότι χρησιμοποιείται τόσο για προγραμματισμό όσο και για διαγραφή, επιτυγχάνεται χαμηλή κατανάλωση ενέργειας του τσιπ μνήμης. Η συνεπής δομή της οργάνωσης των κυττάρων επιτρέπει υψηλό βαθμό επεκτασιμότητας, γεγονός που καθιστά NAND-Flashηγέτης στον αγώνα για την αύξηση της χωρητικότητας της μνήμης. Λόγω του γεγονότος ότι η σήραγγα ηλεκτρονίων συμβαίνει σε ολόκληρη την περιοχή του καναλιού κυψέλης, η ένταση σύλληψης φορτίου ανά μονάδα επιφάνειας είναι NAND-Flashχαμηλότερο από άλλες τεχνολογίες Λάμψη-μνήμη, με αποτέλεσμα μεγαλύτερο αριθμό κύκλων προγράμματος/διαγραφής. Ο προγραμματισμός και η ανάγνωση εκτελούνται ανά τομέα ή σελίδα προς σελίδα, σε μπλοκ 512 byte, για την εξομοίωση του κοινού μεγέθους τομέα των μονάδων δίσκου.

Λεπτομερέστερα χαρακτηριστικά μικροκυκλωμάτων Λάμψη-η μνήμη μπορεί να θεωρηθεί χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των κρυστάλλων της σειράς HY 27xx(08/16)1 σολ 1Μεταιρείες Hynix. Στο Σχ. Το σχήμα 26.15 δείχνει την εσωτερική δομή και τον σκοπό των τερματικών αυτών των συσκευών.

Το μικροκύκλωμα έχει τα ακόλουθα συμπεράσματα:

I/O 8-15– είσοδος/έξοδος δεδομένων για συσκευές x16

I/O 0-7– είσοδος/έξοδος δεδομένων, είσοδος διεύθυνσης ή είσοδος εντολών για συσκευές x8 και x16.

ALE– ενεργοποίηση κλειδώματος διεύθυνσης.

CLE– ενεργοποίηση κλειδώματος εντολών.

– επιλογή κρυστάλλων.

– ανάγνωση ανάλυσης·

– ανάγνωση/απασχολημένος (έξοδος με ανοιχτή αποστράγγιση).

– ανάλυση εγγραφής.

– προστασία εγγραφής

V CC- τάση τροφοδοσίας;

VSS- γενικό συμπέρασμα.

Εικ.26.15. Εξωτερικό διάγραμμα ακίδων (α), αντιστοίχιση ακίδων (β) και διάγραμμα μπλοκ (γ) Λάμψη-μνήμη

Οι γραμμές διευθύνσεων πολυπλέκονται με γραμμές εισόδου/εξόδου δεδομένων σε δίαυλο I/O 8 ή 16 bit. Αυτή η διεπαφή μειώνει τον αριθμό των ακίδων που χρησιμοποιούνται και καθιστά δυνατή τη μετάβαση σε τσιπ μεγαλύτερης χωρητικότητας χωρίς αλλαγή της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος. Κάθε μπλοκ μπορεί να προγραμματιστεί και να διαγραφεί 100.000 φορές. Τα τσιπ έχουν έξοδο ανάγνωσης/κατειλημμένης ανοιχτής αποστράγγισης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναγνώριση της δραστηριότητας του ελεγκτή ΑΝΑ (Πρόγραμμα/Διαγραφή/Ανάγνωση). Δεδομένου ότι η έξοδος είναι ανοιχτής αποστράγγισης, είναι δυνατή η σύνδεση πολλών τέτοιων εξόδων από διαφορετικά τσιπ μνήμης μαζί μέσω μιας αντίστασης έλξης στον θετικό ακροδέκτη του τροφοδοτικού.

Εικ.26.16. Οργάνωση συστοιχίας μνήμης NAND-δομές

Συστοιχία μνήμης NAND-Οι δομές είναι οργανωμένες σε μπλοκ, το καθένα από τα οποία περιέχει 32 σελίδες. Η συστοιχία χωρίζεται σε δύο περιοχές: κύρια και εφεδρική (Εικ. 26.16).

Η κύρια περιοχή του πίνακα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση δεδομένων, ενώ η εφεδρική περιοχή χρησιμοποιείται συνήθως για την αποθήκευση κωδικών διόρθωσης σφαλμάτων ( ECC), σημαίες προγράμματος και εσφαλμένα αναγνωριστικά μπλοκ ( Κακό Μπλοκ) κύρια περιοχή. Σε συσκευές 8-bit, οι σελίδες στην κύρια περιοχή χωρίζονται σε δύο μισές σελίδες των 256 byte η καθεμία, συν 16 byte της εφεδρικής περιοχής. Σε συσκευές 16 bit, οι σελίδες χωρίζονται σε μια κύρια περιοχή 256 λέξεων και μια πλεονάζουσα περιοχή 8 λέξεων.

Μνήμη που βασίζεται σε κύτταρα ΟΥΤΕέχει σχετικά μεγάλους χρόνους διαγραφής και εγγραφής, αλλά έχει πρόσβαση ανάγνωσης σε κάθε bit. Αυτή η περίσταση επιτρέπει τη χρήση τέτοιων μικροκυκλωμάτων για την εγγραφή και την αποθήκευση κώδικα προγράμματος που δεν απαιτεί συχνή επανεγγραφή. Τέτοιες εφαρμογές θα μπορούσαν να είναι, για παράδειγμα, BIOSγια ενσωματωμένους υπολογιστές ή λογισμικό για αποκωδικοποιητές.

Ιδιότητες NAND-Flashκαθόρισε το πεδίο εφαρμογής της: κάρτες μνήμης και άλλες συσκευές αποθήκευσης δεδομένων. Τώρα αυτός ο τύπος μνήμης χρησιμοποιείται σχεδόν παντού σε φορητές συσκευές, φωτογραφικές και βιντεοκάμερες κ.λπ. NAND-Flashβασίζεται σχεδόν σε όλους τους τύπους καρτών μνήμης: SmartMedia, MMC, Secure Digital, Memory Stick

Επί του παρόντος επιτευχθεί ικανότητα πληροφόρησης Λάμψη-η μνήμη φτάνει τα 8 GB, η τυπική ταχύτητα συνδυασμού προγράμματος και διαγραφής είναι έως 33,6 mS / 64 kB σε συχνότητα ρολογιού έως και 70 MHz.

Δύο κύριοι τομείς αποτελεσματικής χρήσης Λάμψη- οι μνήμες είναι η αποθήκευση δεδομένων που αλλάζουν σπάνια και η αντικατάσταση της μνήμης σε μαγνητικούς δίσκους. Για την πρώτη κατεύθυνση χρησιμοποιείται Λάμψη- μνήμη με πρόσβαση διεύθυνσης και για το δεύτερο - μνήμη αρχείων.

26.6. Τύπος RAM ΠΛΑΙΣΙΟ

ΠΛΑΙΣΙΟ– μια λειτουργική μη πτητική μνήμη που συνδυάζει την υψηλή απόδοση και τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας που είναι εγγενής στη μνήμη RAM με τη δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων απουσία εφαρμοζόμενης τάσης.

Σε σύγκριση με EEPROMΚαι Λάμψη-μνήμη, ο χρόνος εγγραφής δεδομένων σε μια μνήμη αυτού του τύπου και η κατανάλωση ενέργειας είναι πολύ μικρότερη (λιγότερο από 70 ns έναντι πολλών χιλιοστών του δευτερολέπτου) και ο πόρος για τους κύκλους εγγραφής είναι πολύ μεγαλύτερος (τουλάχιστον 10 11 έναντι 10 5 .. 10 6 κύκλοι για EEPROM).

ΠΛΑΙΣΙΟθα γίνει η πιο δημοφιλής μνήμη σε ψηφιακές συσκευές στο εγγύς μέλλον. ΠΛΑΙΣΙΟθα διαφέρει όχι μόνο στην απόδοση σε επίπεδο ΔΡΑΜΙ, αλλά και τη δυνατότητα αποθήκευσης δεδομένων κατά τη διάρκεια διακοπής ρεύματος. Σε μία λέξη, ΠΛΑΙΣΙΟμπορεί να εκτοπίσει όχι μόνο το αργό Λάμψη, αλλά και κανονική RAM όπως ΔΡΑΜΙ. Σήμερα, η σιδηροηλεκτρική μνήμη βρίσκει περιορισμένη εφαρμογή, για παράδειγμα, σε RFID-ετικέτες. Κορυφαίες εταιρείες, συμπεριλαμβανομένων Ramtron, Samsung, NEC, Toshiba, αναπτύσσονται ενεργά ΠΛΑΙΣΙΟ. Θα πρέπει να κυκλοφορήσει στην αγορά γύρω στο 2015 n- μονάδες gigabyte ΠΛΑΙΣΙΟ.

Καθορισμένες ιδιότητες ΠΛΑΙΣΙΟπαρέχει ένα σιδηροηλεκτρικό (περοβσκίτης) που χρησιμοποιείται ως το διηλεκτρικό του πυκνωτή αποθήκευσης της κυψέλης μνήμης. Σε αυτή την περίπτωση, μια σιδηροηλεκτρική μνήμη αποθηκεύει δεδομένα όχι μόνο με τη μορφή φορτίου πυκνωτή (όπως στην παραδοσιακή μνήμη RAM), αλλά και με τη μορφή ηλεκτρικής πόλωσης της σιδηροηλεκτρικής κρυσταλλικής δομής. Ένας σιδηροηλεκτρικός κρύσταλλος έχει δύο καταστάσεις, οι οποίες μπορούν να αντιστοιχούν στη λογική 0 και 1.

Ορος ΠΛΑΙΣΙΟδεν έχει κατασταλάξει ακόμη. Πρώτα ΠΛΑΙΣΙΟονομάζονται σιδηροδυναμική RAM. Ωστόσο, επί του παρόντος, τα σιδηροηλεκτρικά χρησιμοποιούνται ως κυψέλες αποθήκευσης και τώρα ΠΛΑΙΣΙΟσυχνά ονομάζεται σιδηροηλεκτρική RAM.

Πρώτα ΠΛΑΙΣΙΟείχε 2 Τ/2ΜΕ-αρχιτεκτονική (Εικ. 26.17, α), με βάση την οποία κατασκευάζονται τα περισσότερα σύγχρονα μικροκυκλώματα σιδηροηλεκτρικής μνήμης. Αυτός ο τύπος κυψέλης, στον οποίο κάθε bit έχει ένα ξεχωριστό bit αναφοράς, επιτρέπει τον προσδιορισμό της διαφοράς φόρτισης με υψηλή ακρίβεια. Και χάρη στην ανάγνωση του διαφορικού σήματος, εξαλείφεται η επίδραση της διασποράς στις παραμέτρους των πυκνωτών κυψέλης. Αργότερα εμφανίστηκε ΠΛΑΙΣΙΟμε αρχιτεκτονική 1 Τ/1ΜΕ(Εικ. 26.17, β). Το πλεονέκτημα των μικροκυκλωμάτων με τέτοια αρχιτεκτονική είναι η μικρότερη επιφάνεια κυψέλης από ότι στα συμβατικά κυκλώματα και, επομένως, το χαμηλότερο κόστος του μικροκυκλώματος ανά μονάδα χωρητικότητας πληροφοριών.

Το σχήμα 26.18 δείχνει ένα μπλοκ διάγραμμα μιας σιδηροηλεκτρικής μνήμης RAM ( ΠΛΑΙΣΙΟ) με χωρητικότητα 1 Mbit και διεπαφή παράλληλης πρόσβασης FM 20μεγάλο 08 εταιρείες Ramtron. Στον πίνακα 26.1. φαίνονται οι ακίδες του μικροκυκλώματος.

FM 20μεγάλοΤο 08 είναι μια μη πτητική μνήμη 128K×8 που διαβάζεται και γράφεται όπως η τυπική στατική μνήμη RAM. Η ασφάλεια των δεδομένων διασφαλίζεται για 10 χρόνια, ενώ δεν χρειάζεται να σκεφτόμαστε την αξιοπιστία της αποθήκευσης δεδομένων (απεριόριστη αντοχή στη φθορά), ο σχεδιασμός του συστήματος απλοποιείται και ορισμένα μειονεκτήματα μιας εναλλακτικής λύσης μη πτητικής μνήμης που βασίζεται σε στατική μνήμη RAM με μπαταρία τα αντίγραφα ασφαλείας καταργούνται. Η ταχύτητα εγγραφής και ο απεριόριστος αριθμός κύκλων επανεγγραφής κάνουν ΠΛΑΙΣΙΟηγέτης σε σχέση με άλλους τύπους μη πτητικής μνήμης.

Εικ.26.17. Κυψέλη μνήμης τύπου 2 Τ/2ΜΕ(α) και 1 Τ/1ΜΕ(σι)

Εικ.26.18. Δομικό σχήμα FRAM FM 20μεγάλο 08