Q:什么是只读存储器?只读存储器是什么意思?
只读存储器英文read only memory :只能读出事先所存数据的固态半导体存储器。英文简称ROM。只读存储器ROM一旦有了信息,就不能轻易改变,也不会在掉电时丢失,它们在计算机系统中是只供读出的存储器。
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器件有两个显著的优点:
1. 结构简单,所以位密度比可读/写存储器高。
2. 具有非易失性,所以可靠性高。
但是,ROM器件只能用在不需要经常对信息进行修改和写入的地方。计算机系统中,ROM模块中常常用来存放系统启动程序和参数表,也用来存放常驻内存的监控程序或者操作系统的常驻内存部分,甚至还可以用来存放字库或者某些语言的编译程序及解释程序。
只读存储器ROM的分类:
根据其中信息的设置方法, ROM可以分为4种:
1. 掩膜ROM或者ROM。
2. 可编程的只读存储器PROM (Programmable Read Only Memory)。
编程只读存储器,这样的产品只允许写入一次,所以也被称为“一次可编程只读存储器”(One Time Progarmming ROM,OTP-ROM)。PROM在出厂时,存储的内容全为1,用户可以根据需要将其中的某些单元写入数据0(部分的PROM在出厂时数据全为0,则用户可以将其中的部分单元写入1), 以实现对其“编程”的目的。PROM的典型产品是“双极性熔丝结构”,如果我们想改写某些单元,则可以给这些单元通以足够大的电流,并维持一定的时间,原先的熔丝即可熔断,这样就达到了改写某些位的效果。另外一类经典的PROM为使用“肖特基二极管”的PROM,出厂时,其中的二极管处于反向截止状态,还是用大电流的方法将反相电压加在“肖特基二极管”,造成其永久性击穿即可。
3. 可擦除可编程只读存储器EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)。
可擦写可编程只读存储器的特点是具有可擦除功能,擦除后即可进行再编程,但是缺点是擦除需要使用紫外线照射一定的时间。这一类芯片特别容易识别,其封装中包含有“石英玻璃窗”,一个编程后的EPROM芯片的“石英玻璃窗”一般使用黑色不干胶纸盖住, 以防止遭到 阳光直射。
4. 可用电擦除的可编程只读存储器EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)。
可擦除可编程只读存储器的最大优点是可直接用电信号擦除,也可用电信号写入。EEPROM不能取代RAM的原应是其工艺复杂, 耗费的门电路过多,且重编程时间比较长,同时其有效重编程次数也比较低。
Flash memory 指的是“闪存”,所谓“闪存”,它也是一种非易失性的内存,属于EEPROM的改进产品。它的最大特点是必须按块(Block)擦除(每个区块的大小不定,不同厂家的产品有不同的规格), 而EEPROM则可以一次只擦除一个字节(Byte)。目前“闪存”被广泛用在PC机的主板上,用来保存BIOS程序,便于进行程序的升级。其另外一大应用领域是用来作为硬盘的替代品,具有抗震、速度快、无噪声、耗电低的优点,但是将其用来取代RAM就显得不合适,因为RAM需要能够按字节改写,而Flash ROM做不到。
用户对后面两种ROM,不但可以进行编程,而且可以用特定 设备对它们多次进行擦除和再写入。
只读存储器(ROM)的特点是是其内容一旦写入就不能改变,至少不借助于专门的设备是不能改变的。由于它的结构较为简单,所以芯片中的位密度比RAM器件高,因此每位的价格也较低。ROM是非易失性存储器,且十分可靠。但是,它只能用于不需要在工作时进行写入操作的场合,也即适用于存放永久性的程序或数据表格之类的内容。
ROM中内容的设定通常称为编程,根据编程方式的不同,ROM可以分为三种类型:掩模式ROM,可编程ROM(PROM),可擦洗可编程ROM(EPROM及EEROM)。
因为掩模式ROM要求生产厂家先按给定的程序或数据对芯片图形(掩膜)进行2次光刻而决定的,所以生产第一片这样的ROM费用很大,但复制同样内容的ROM就很便宜,因而掩模式ROM适用于成批生产的定型产品,如用于存放PC DOS的BIOS,BASIC语言的解释程序等。根据制造技术,掩膜型ROM 又可分为MOS型和双极型两种。MOS型功耗小,但速度比较慢,微机系统中主要是这种。双极型速度比MOS型快,但功耗大,只用在速度较高的系统中。
PROM虽然可由用户编程,但只能有一次写入的机会,一旦编程之后,就如掩模式只读存储器一样,其内容不能再改变。
EPROM可由用户重复多次编程。适合于系统开发时使用。可擦洗的PROM有两种:一种用紫外光擦洗,称为UVEPROM,简称EPROM;另一种是用电的方法擦洗,称为EEPROM或EAPROM。UVEPROM擦洗时,将整个芯片原存的全部信息都擦去,而对EEPROM可擦去其中的一部分信息。由于UVEPROM价格便宜,擦洗方便,目前得到更普遍的应用。


