Dosyanın son güncelleme tarihi 23.10.2009

Salt okunur bellek (ROM)

Çoğu zaman, çeşitli uygulamalar, cihazın çalışması sırasında değişmeyen bilgilerin depolanmasını gerektirir. Bu bilgiler, mikrodenetleyicilerdeki programlar, bilgisayarlardaki önyükleyiciler (BIOS), dijital filtrelerin katsayı tabloları ve NCO ve DDS'deki sinüs ve kosinüs tabloları gibi. Neredeyse her zaman, bu bilgi aynı anda gerekli değildir, bu nedenle kalıcı bilgileri (ROM) depolamak için en basit cihazlar çoklayıcılar üzerine kurulabilir. Bazen tercüme edilen literatürde salt okunur belleğe ROM (salt okunur bellek) denir. Böyle bir salt okunur belleğin (ROM) şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 1. Çoklayıcı üzerine kurulu salt okunur belleğin (ROM) şeması

Bu devrede, sekiz adet tek bit hücre ile salt okunur bir bellek oluşturulur. Tek bitlik bir hücrede belirli bir biti ezberlemek, kabloyu güç kaynağına mühürleyerek (bir yazarak) veya kabloyu gövdeye kapatarak (sıfır yazarak) yapılır. Şematik diyagramlarda, böyle bir cihaz Şekil 2'de gösterildiği gibi gösterilmektedir.

Şekil 2. Şematik diyagramlarda salt okunur belleğin tanımı

ROM bellek hücresinin kapasitesini artırmak için bu mikro devreler paralel bağlanabilir (çıkışlar ve kaydedilen bilgiler doğal olarak bağımsız kalır). Tek bitlik ROM'ların paralel bağlantı şeması Şekil 3'te gösterilmektedir.

Şekil 3. Çok bitli ROM (ROM) şeması

Gerçek ROM'larda, mikro devre üretiminin son işlemi - metalizasyon kullanılarak bilgiler kaydedilir. Metalleştirme bir maske kullanılarak gerçekleştirilir, bu nedenle bu tür ROM'lara denir. maske ROM'ları... Gerçek mikro devreler ile yukarıda verilen basitleştirilmiş model arasındaki bir diğer fark, çoklayıcıya ek olarak kullanımdır. Böyle bir çözüm, tek boyutlu bir depolama yapısının iki boyutlu bir yapıya dönüştürülmesini mümkün kılar ve böylece ROM devresinin çalışması için gereken devre hacmini önemli ölçüde azaltır. Bu durum aşağıdaki şekil ile gösterilmiştir:

Şekil 4. Maskelenmiş salt okunur belleğin (ROM) şeması

Maskelenmiş ROM'lar, Şekil 5'te gösterildiği gibi şematik diyagramlarda gösterilmiştir. Bu mikro devredeki bellek hücrelerinin adresleri, A0 ... A9 pinlerine beslenir. Mikro devre, CS sinyali tarafından seçilir. Bu sinyali kullanarak ROM miktarını artırabilirsiniz (tartışmada CS sinyalinin kullanımına bir örnek verilmiştir). Mikro devrenin okunması RD sinyali tarafından gerçekleştirilir.

Şekil 5. Şematik diyagramlarda Maske ROM'u (ROM)

Maskeli ROM, küçük ve orta ölçekli üretim serileri için çok uygun olmayan, cihaz geliştirme aşamasından bahsetmiyorum bile, üretim tesisinde programlanır. Doğal olarak, büyük ölçekli üretim için maske ROM'ları en ucuz ROM türüdür ve bu nedenle günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Mikro devreler, özel cihazlarda programlanabilen küçük ve orta seri radyo ekipmanı üretimi için geliştirilmiştir - programcılar. Bu ROM'larda, iletkenlerin bellek matrisindeki kalıcı bağlantısı, polikristal silikondan yapılmış eriyebilir bağlantılar ile değiştirilir. ROM üretimi sırasında, ROM'un tüm bellek hücrelerine mantıksal birimler yazmaya eşdeğer olan tüm jumper'lar yapılır. ROM'u programlama sürecinde, mikro devrenin güç pimlerine ve çıkışlarına artan güç sağlanır. Bu durumda, ROM çıkışına besleme gerilimi (mantıksal birim) uygulanırsa, jumper üzerinden akım akmayacak ve jumper sağlam kalacaktır. ROM çıkışına (kasaya bağlı) düşük bir voltaj seviyesi uygulanırsa, bellek matrisi jumper'ından bir akım akacak, bu da onu buharlaştıracak ve bu ROM hücresinden bilgi okunduktan sonra mantıksal bir sıfır olacaktır. okuman.

Bu tür mikro devrelere denir programlanabilir ROM (EPROM) veya PROM'dur ve Şekil 6'da gösterildiği gibi şematik diyagramlarda gösterilmiştir. Bir PROM örneği olarak, çipler 155PE3, 556PT4, 556PT8 ve diğerleri olarak adlandırılabilir.

Şekil 6. Şematik diyagramlarda programlanabilir salt okunur belleğin (PROM) geleneksel grafik gösterimi

Programlanabilir ROM'ların küçük ve orta ölçekli toplu üretim için çok uygun olduğu kanıtlanmıştır. Ancak elektronik cihazlar geliştirirken genellikle ROM'da yazılan programı değiştirmek gerekir. Bu durumda, EPROM yeniden kullanılamaz, bu nedenle, yazılı ROM'un hatalı veya ara bir programla atılması gerektiğinde, bu da doğal olarak donanım geliştirme maliyetini artırır. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için, silinebilen ve yeniden programlanabilen başka bir ROM türü geliştirildi.

UV silinebilir ROM iç yapısı aşağıdaki şekilde gösterilen bellek hücreleri üzerine inşa edilmiş bir bellek matrisi temelinde inşa edilmiştir:

Şekil 7. Ultraviyole ve elektrikle silme özellikli ROM bellek hücresi

Hücre, polisilikon kapılı bir MOSFET'tir. Daha sonra, mikro devrenin üretimi sırasında, bu kapı oksitlenir ve sonuç olarak, mükemmel yalıtım özelliklerine sahip bir dielektrik olan silikon oksit ile çevrelenir. Tarif edilen hücrede, ROM tamamen silinmiş durumdayken, yüzer geçitte herhangi bir yük yoktur ve bu nedenle transistör akım iletmez. ROM'u programlarken, yüzer kapının üzerinde bulunan ikinci kapıya yüksek bir voltaj uygulanır ve tünelleme etkisinden dolayı yüzer kapıya yükler indüklenir. Programlama voltajını çıkardıktan sonra, indüklenen yük yüzer geçit üzerinde kalır ve bu nedenle transistör iletken durumda kalır. Böyle bir hücrenin yüzer kapısındaki yük onlarca yıl saklanabilir.

Tanımlanan salt okunur bellek, daha önce açıklanan maskeli ROM'dan farklı değildir. Tek fark, eriyebilir bir bağlantı yerine yukarıda açıklanan hücrenin kullanılmasıdır. Bu ROM tipine Yeniden Programlanabilir Salt Okunur Bellek (EPROM) veya EPROM denir. EPROM'da daha önce kaydedilen bilgilerin silinmesi ultraviyole radyasyon ile gerçekleştirilir. Bu ışığın yarı iletken kristale engellenmeden geçmesi için, ROM mikro devre kasasına bir kuvars cam pencere yerleştirilmiştir.

Şekil 8. Silinebilir salt okunur belleğin (EPROM) dış görünümü

RPZU mikro devresi ışınlandığında, silikon oksidin yalıtım özellikleri kaybolur, yüzer kapıdan biriken yük yarı iletken hacmine akar ve bellek hücresinin transistörü kapalı duruma geçer. RPZU çipinin silme süresi 10 ... 30 dakika arasında değişmektedir.

Çoğu zaman, çeşitli uygulamalar, cihazın çalışması sırasında değişmeyen bilgilerin depolanmasını gerektirir. Bu bilgiler, mikrodenetleyicilerdeki programlar, bilgisayarlardaki önyükleyiciler (BIOS), sinyal işlemcilerdeki dijital filtre katsayıları tabloları, DDC ve DUC, NCO ve DDS'deki sinüs ve kosinüs tabloları gibi bilgilerdir. Neredeyse her zaman, bu bilgi aynı anda gerekli değildir, bu nedenle kalıcı bilgileri (ROM) depolamak için en basit cihazlar çoklayıcılar üzerine kurulabilir. Bazen tercüme edilen literatürde salt okunur belleğe ROM (salt okunur bellek) denir. Böyle bir salt okunur belleğin (ROM) şeması Şekil 3.1'de gösterilmektedir.

Şekil 3.1. Bir çoklayıcıya dayalı salt okunur bellek (ROM) devresi.

Bu devrede, sekiz adet tek bit hücre ile salt okunur bir bellek oluşturulur. Tek bitlik bir hücrede belirli bir biti ezberlemek, kabloyu güç kaynağına mühürleyerek (bir yazarak) veya kabloyu gövdeye kapatarak (sıfır yazarak) yapılır. Şematik diyagramlarda, böyle bir cihaz Şekil 3.2'de gösterildiği gibi gösterilmektedir.

Şekil 3.2. Şematik diyagramlarda kalıcı depolama tanımı.

ROM bellek hücresinin kapasitesini artırmak için bu mikro devreler paralel bağlanabilir (çıkışlar ve kaydedilen bilgiler doğal olarak bağımsız kalır). Tek bitlik ROM'ların paralel bağlantı şeması Şekil 3.3'te gösterilmiştir.

Şekil 3.3 Çok bitli ROM (ROM) şeması.

Gerçek ROM'larda, mikro devre üretiminin son işlemi - metalizasyon kullanılarak bilgiler kaydedilir. Metalleştirme bir maske kullanılarak gerçekleştirilir, bu nedenle bu tür ROM'lara maske ROM'ları denir. Gerçek mikro devreler ile yukarıda verilen basitleştirilmiş model arasındaki diğer bir fark, çoğullayıcıya ek olarak bir demultiplexer kullanılmasıdır. Bu çözüm, tek boyutlu bir depolama yapısının iki boyutlu bir yapıya dönüştürülmesini mümkün kılar ve böylece ROM devresinin çalışması için gereken kod çözücü devresinin hacmini önemli ölçüde azaltır. Bu durum aşağıdaki şekil ile gösterilmiştir:

Şekil 3.4. Maskeli salt okunur bellek (ROM) devresi.

Maskelenmiş ROM'lar, Şekil 3.5'te gösterildiği gibi şematik diyagramlarda gösterilmiştir. Bu mikro devredeki bellek hücrelerinin adresleri A0 ... A9 pinlerine beslenir. Mikro devre, CS sinyali tarafından seçilir. Bu sinyali kullanarak ROM miktarını artırabilirsiniz (RAM tartışmasında CS sinyalinin kullanımına bir örnek verilmiştir). Mikro devrenin okunması RD sinyali tarafından gerçekleştirilir.

Şekil 3.5. Şematik diyagramlarda maskelenmiş ROM'un (ROM) geleneksel grafik gösterimi.

Maskeli ROM, küçük ve orta ölçekli üretim serileri için çok uygun olmayan, cihaz geliştirme aşamasından bahsetmiyorum bile, üretim tesisinde programlanır. Doğal olarak, büyük ölçekli üretim için maske ROM'ları en ucuz ROM türüdür ve bu nedenle günümüzde yaygın olarak kullanılmaktadır. Mikro devreler, özel cihazlarda programlanabilen küçük ve orta seri radyo ekipmanı üretimi için geliştirilmiştir - programcılar. Bu ROM'larda, iletkenlerin bellek matrisindeki kalıcı bağlantısı, polikristal silikondan yapılmış eriyebilir bağlantılar ile değiştirilir. ROM üretimi sırasında, ROM'un tüm bellek hücrelerine mantıksal birimler yazmaya eşdeğer olan tüm jumper'lar yapılır. ROM'u programlama sürecinde, mikro devrenin güç pimlerine ve çıkışlarına artan güç sağlanır. Bu durumda, ROM çıkışına besleme gerilimi (mantıksal birim) uygulanırsa, jumper üzerinden akım akmayacak ve jumper sağlam kalacaktır. ROM çıkışına (kasaya bağlı) düşük bir voltaj seviyesi uygulanırsa, bellek matrisi jumper'ından bir akım akacak, bu da onu buharlaştıracak ve bu ROM hücresinden bilgi okunduktan sonra mantıksal bir sıfır olacaktır. okuman.

Bu tür mikro devrelere denir programlanabilir ROM (EPROM) veya PROM ve Şekil 3.6'da gösterildiği gibi şematik diyagramlarda gösterilmiştir. Bir EPROM örneği olarak, çipler 155PE3, 556PT4, 556PT8 ve diğerleri olarak adlandırılabilir.

Şekil 3.6. Şematik diyagramlarda programlanabilir salt okunur belleğin (PROM) geleneksel grafik gösterimi.

Programlanabilir ROM'ların küçük ve orta ölçekli toplu üretim için çok uygun olduğu kanıtlanmıştır. Ancak elektronik cihazlar geliştirirken genellikle ROM'da yazılan programı değiştirmek gerekir. Bu durumda, EPROM yeniden kullanılamaz, bu nedenle, yazılı ROM'un hatalı veya ara bir programla atılması gerektiğinde, bu da doğal olarak donanım geliştirme maliyetini artırır. Bu dezavantajı ortadan kaldırmak için, silinebilen ve yeniden programlanabilen başka bir ROM türü geliştirildi.

UV ile silinebilir ROM, iç yapısı aşağıdaki şekilde gösterilen bellek hücreleri üzerine kurulmuş bir bellek matrisi temelinde oluşturulmuştur:

Şekil 3.7. Ultraviyole ve elektrikle silme özellikli ROM bellek hücresi.

Hücre, polisilikon kapılı bir MOSFET'tir. Daha sonra, mikro devrenin üretimi sırasında, bu kapı oksitlenir ve sonuç olarak, mükemmel yalıtım özelliklerine sahip bir dielektrik olan silikon oksit ile çevrelenir. Tarif edilen hücrede, ROM tamamen silinmiş durumdayken, yüzer geçitte herhangi bir yük yoktur ve bu nedenle transistör akım iletmez. ROM'u programlarken, yüzer kapının üzerinde bulunan ikinci kapıya yüksek bir voltaj uygulanır ve tünelleme etkisinden dolayı yüzer kapıya yükler indüklenir. Programlama voltajını çıkardıktan sonra, indüklenen yük yüzer geçit üzerinde kalır ve bu nedenle transistör iletken durumda kalır. Böyle bir hücrenin yüzer kapısındaki yük onlarca yıl saklanabilir.

Açıklanan salt okunur belleğin blok şeması, daha önce açıklanan maskeli ROM'dan farklı değildir. Tek fark, eriyebilir bir bağlantı yerine yukarıda açıklanan hücrenin kullanılmasıdır. Bu ROM tipine Yeniden Programlanabilir Salt Okunur Bellek (EPROM) veya EPROM denir. EPROM'da daha önce kaydedilen bilgilerin silinmesi ultraviyole radyasyon ile gerçekleştirilir. Bu ışığın yarı iletken kristale engellenmeden geçmesi için, ROM mikro devre kasasına bir kuvars cam pencere yerleştirilmiştir.

RPZU mikro devresi ışınlandığında, silikon oksidin yalıtım özellikleri kaybolur, yüzer kapıdan biriken yük yarı iletken hacmine akar ve bellek hücresinin transistörü kapalı duruma geçer. RPZU çipinin silme süresi 10 ila 30 dakika arasında değişmektedir.

Yazma döngülerinin sayısı - EPROM yongalarının silinmesi 10 ila 100 kez arasındadır ve ardından EPROM yongası başarısız olur. Bu, ultraviyole radyasyonun silikon oksit üzerindeki yıkıcı etkisinden kaynaklanmaktadır. EPROM mikro devrelerinin bir örneği olarak, 573 serisi Rus yapımı mikro devreler ve yabancı yapımı 27cXXX mikro devreler olarak adlandırılabilir. EPROM, genellikle genel amaçlı bilgisayarlar için BIOS programlarını depolar. EPROM'lar, Şekil 3.8'de gösterildiği gibi şematik diyagramlarda gösterilmiştir.

Şekil 3.8. EPROM'un şematik diyagramlarda koşullu grafik gösterimi.

Kuvars pencereli kasalar çok pahalı olduğu ve az sayıda yazma-silme döngüsü olduğu için, bir EPROM'dan elektriksel olarak bilgi silme yollarının aranmasına yol açmıştır. Bu yolda, şimdiye kadar pratik olarak çözülmüş birçok zorlukla karşılaşıldı. Günümüzde, elektrik veri silme özelliğine sahip mikro devreler oldukça yaygındır. Bir bellek hücresi olarak, EPROM'dakiyle aynı hücreleri kullanırlar, ancak elektriksel potansiyel tarafından silinirler, bu nedenle bu mikro devreler için yazma-silme döngülerinin sayısı 1.000.000'a ulaşır. Bu tür ROM'larda bir bellek hücresinin silme süresi 10 ms'ye düşürülür. Elektrikle silinebilir programlanabilir ROM'lar için kontrol devresinin karmaşık olduğu ortaya çıktı, bu nedenle bu mikro devrelerin geliştirilmesi için iki yön vardı:

1. EEPROM (EEPROM) - elektriksel olarak silinebilir programlanabilir salt okunur bellek

Elektrikle silinebilir EPROM'lar (EEPROM) daha pahalıdır ve hacim olarak daha küçüktür, ancak her bir bellek hücresini ayrı ayrı yeniden yazmanıza izin verir. Sonuç olarak, bu mikro devreler maksimum sayıda yazma - silme döngüsüne sahiptir. Elektrikle silinebilir ROM'ların uygulama alanı, güç kapatıldığında silinmemesi gereken verileri depolamaktır. Bu tür mikro devreler, 28cXX serisinin yerli mikro devreleri 573PP3, 558PP3 ve yabancı EEPROM mikro devrelerini içerir. Elektriksel Olarak Silinebilir ROM'lar, Şekil 3.9'da gösterildiği gibi şematik diyagramlarda belirtilmiştir.

Şekil 9. Elektriksel olarak silinebilir salt okunur belleğin (EEPROM) şematik diyagramlarda geleneksel grafik gösterimi.

Son zamanlarda, mikro devrelerin harici çıkışlarının sayısını azaltarak EEPROM'un boyutunu küçültme eğilimi olmuştur. Bunun için adres ve veriler seri port üzerinden mikro devreye ve mikro devreden iletilir. Bu durumda, iki tür seri bağlantı noktası kullanılır - SPI bağlantı noktası ve I2C bağlantı noktası (sırasıyla mikro devreler 93cXX ve 24cXX serisi). Yabancı 24cXX serisi, yerli 558PPX mikro devre serisine karşılık gelir.

FLASH - ROM'lar, silme işleminin her hücre için ayrı ayrı değil, bir bütün olarak tüm mikro devre veya EPROM'da yapıldığı gibi bu mikro devrenin bellek matrisinin bloğu için gerçekleştirildiği için EEPROM'lardan farklıdır.

Şekil 3.10. FLASH belleğin şematik diyagramlarda koşullu grafik gösterimi.

Salt okunur belleğe erişirken, önce adres yolundaki bellek hücresinin adresini ayarlamanız ve ardından mikro devreden bir okuma işlemi gerçekleştirmeniz gerekir. Bu zamanlama şeması Şekil 3.11'de gösterilmektedir.

Şekil 3.11. ROM'dan bilgi okumak için sinyallerin zamanlama diyagramları.

Şekil 3.11'de oklar, kontrol sinyallerinin üretilmesi gereken sırayı göstermektedir. Bu şekilde, RD okuma sinyalidir, A hücre adresini seçme sinyalleridir (adres yolundaki bireysel bitler farklı değerler alabildiğinden, hem tek hem de sıfır durumuna geçiş yolları gösterilmiştir), D seçilen ROM hücresinden okunan çıktı bilgisi.

4. Toplama işlemini, verilen terimleri ikili biçimde temsil ederek ikiye tümleyen olarak gerçekleştirin:

1) + 45 2) - 45

- 20 + 20

Çözüm:

1) x 1 = 45 = 0.101101 pr

x 2 = - 20 = 1.010100 pr = 1.101011 arr = 1.101100 ekle

+ 1,101100

Cevap: 0.011001 pr = 25 10

2) x 1 = - 45 = 1.101101 pr

x 2 = 20 = 0.010100 pr

+ 0,010100

Cevap: 1.100111 toplama = 1.011000 arr = 1.011001 pr = - 25 10

Soru numarası 5.

Aşağıdaki görevleri tamamlayın:

1) mantıksal işlevi SNDF'ye yazın;

2) Karnaugh haritalarını kullanarak mantıksal işlevi en aza indirin;

Kişisel bilgisayarların dört hiyerarşik bellek düzeyi vardır:

mikroişlemci belleği;

ana hafıza;

önbellek kaydı;

harici bellek.

Mikroişlemci belleği yukarıda tartışılmıştır. Ana bellek, diğer bilgisayar cihazlarıyla bilgi depolamak ve hızlı bir şekilde bilgi alışverişi yapmak için tasarlanmıştır. Hafıza fonksiyonları:

diğer cihazlardan bilgi alma;

bilgilerin ezberlenmesi;

makinenin diğer cihazlarına istek üzerine bilgi teslimi.

Ana bellek iki tür depolama aygıtı içerir:

ROM - salt okunur bellek;

RAM rastgele erişim belleğidir.

ROM, kalıcı program ve referans bilgilerini depolamak için tasarlanmıştır. ROM'daki veriler üretim sırasında girilir. ROM'da saklanan bilgiler sadece okunabilir, değiştirilemez.

ROM şunları içerir:

işlemci kontrol programı;

bilgisayar başlatma ve kapatma programı;

bilgisayar her açıldığında birimlerinin doğru çalışıp çalışmadığını kontrol eden cihaz test programları;

ekran, klavye, yazıcı, harici bellek için kontrol programları;

işletim sisteminin diskte nerede olduğu hakkında bilgi.

ROM kalıcı bir bellektir, güç kapatıldığında bilgiler içine kaydedilir.

RAM, mevcut zaman diliminde bir bilgisayar tarafından gerçekleştirilen bilgi ve bilgi işlem sürecine doğrudan dahil olan bilgilerin (programlar ve veriler) operasyonel olarak kaydedilmesi, depolanması ve okunması için tasarlanmıştır.

RAM'in ana avantajları, yüksek performansı ve her bir bellek hücresine ayrı ayrı erişme yeteneğidir (doğrudan adres belleği erişimi). Tüm bellek hücreleri, 8 bitlik (1 bayt) gruplar halinde birleştirilir, bu tür her grubun erişilebileceği bir adresi vardır.

RAM geçici bir bellektir, güç kapatıldığında içindeki bilgiler silinir.

Modern bilgisayarlarda, bellek miktarı genellikle 8-128 MB'dir. Bellek kapasitesi bir bilgisayarın önemli bir özelliğidir; programların hızını ve performansını etkiler.

ROM ve RAM'e ek olarak, sistem kartı aynı zamanda sürekli olarak kendi piliyle çalışan kalıcı CMOS belleği de içerir. Sistem her kapatıldığında kontrol edilen bilgisayar konfigürasyon parametrelerini saklar. Bu yarı kalıcı bir hafızadır. Bilgisayarın yapılandırma parametrelerini değiştirmek için BIOS, bilgisayar yapılandırma programını içerir - SETUP.

RAM'e erişimi hızlandırmak için, mikroişlemci ve RAM "arasında" bulunan ve RAM'in en sık kullanılan bölümlerinin kopyalarını depolayan özel bir süper hızlı önbellek kullanılır. Önbellek kayıtları kullanıcı tarafından erişilemez.

Önbellek, mikroişlemcinin aldığı ve çalışmasının sonraki saat döngülerinde kullanacağı verileri depolar. Bu verilere hızlı erişim, sonraki program komutlarının yürütme süresini azaltmanıza olanak tanır.

MP 80486'dan başlayarak mikroişlemciler kendi yerleşik önbelleklerine sahiptir. Pentium ve Antium Pro mikroişlemcileri, veriler için ve talimatlar için ayrı önbelleklere sahiptir. Tüm mikroişlemciler için, kapasitesi birkaç MB'ye kadar olabilen, mikroişlemcinin dışındaki anakartta bulunan ek önbellek kullanılabilir. Harici bellek, harici bilgisayar aygıtlarını ifade eder ve sorunları çözmek için gerekli olabilecek herhangi bir bilginin uzun süreli depolanması için kullanılır. Özellikle tüm bilgisayar yazılımları harici bellekte saklanır.

Harici depolama cihazları - harici depolama cihazları - çok çeşitlidir. Medya türüne, yapı türüne, bilgi yazma ve okuma ilkesine, erişim yöntemine vb. göre sınıflandırılabilirler.

En yaygın harici depolama aygıtları şunlardır:

sabit disk sürücüleri (HDD);

disket sürücüleri (disket sürücüleri);

optik disk sürücüleri (CD-ROM).

Daha az yaygın olarak, kaset depolama aygıtları - aktarıcılar - bir kişisel bilgisayarın harici bellek aygıtları olarak kullanılır.

Disk sürücüleri, manyetik veya optik ortamlardan okuyan ve yazan aygıtlardır. Bu sürücülerin amacı, büyük miktarda bilgiyi depolamak, saklanan bilgileri talep üzerine rasgele erişimli belleğe kaydetmek ve yayınlamaktır.

HDD ve HDD, yalnızca yapısal olarak, depolanan bilgi miktarı ve bilgi arama, kaydetme ve okuma süresi bakımından farklılık gösterir.

Manyetik diskler için bir depolama ortamı olarak, iki manyetik durumu - iki mıknatıslanma yönü - sabitlemeyi mümkün kılan özel özelliklere sahip manyetik malzemeler kullanılır. Bu durumların her birine ikili rakamlar 0 ve 1 atanır.Manyetik diskler hakkındaki bilgiler, eşmerkezli daireler - izler (izler) boyunca manyetik kafalar tarafından yazılır ve okunur. Bir diskteki iz sayısı ve bilgi kapasitesi diskin tipine, sürücü tasarımına, manyetik kafaların kalitesine ve manyetik kaplamaya bağlıdır. Her parça sektörlere ayrılmıştır. Bir sektör genellikle 512 bayt veri içerir. Manyetik disk sürücüsü ile rasgele erişimli bellek arasındaki veri alışverişi, tam sayıda sektörle sırayla gerçekleştirilir. Sabit bir manyetik disk için, bir silindir kavramı da kullanılır - diskin merkezinden aynı mesafede bulunan bir dizi iz.

Diskler, doğrudan erişimli makine depolama ortamı olarak sınıflandırılır. Bu, bilgisayarın, sürücünün okuma ve yazma kafası nerede olursa olsun, gerekli bilgilerin bulunduğu bölümün başladığı veya yeni bilgilerin yazılmasının gerekli olduğu yola doğrudan başvurabileceği anlamına gelir.

Tüm diskler - hem manyetik hem de optik - çapları (form faktörü) ile karakterize edilir. Disket manyetik disklerden en yaygın olanı 3.5 (89 mm) çapındaki disklerdir. Bu sürücülerin kapasiteleri 1.2 ve 1.44 MB'dir.

Sabit disk sürücülerine "sabit sürücüler" denir. Bu terim, her biri 30 sektörden oluşan ve tesadüfen Winchester av tüfeğinin kalibresiyle çakışan 30 parçaya sahip ilk sabit disk modelinin argo adından kaynaklanmıştır. Sabit disk sürücüsü kapasitesi MB ve GB cinsinden ölçülür.

Son zamanlarda, yeni manyetik disk sürücüleri - ZIP-disk - 230-280 MB kapasiteli taşınabilir cihazlar ortaya çıktı.

Son yıllarda, optik disk sürücüleri (CD-ROM'lar) en yaygın olanı haline geldi. Küçük boyut, yüksek kapasite ve güvenilirlik, bu sürücüleri giderek daha popüler hale getiriyor. Optik sürücüler için kapasiteler 640 MB ve üzeridir.

Optik diskler, yeniden yazılabilir olmayan lazer optik diskler, yeniden yazılabilir lazer optik diskler ve yeniden yazılabilir manyeto-optik diskler olarak ikiye ayrılır. Yeniden yazılamaz diskler, üreticiler tarafından üzerlerine önceden kaydedilmiş bilgilerle sağlanır. Bunlara ilişkin bilgilerin kayıt altına alınması ancak laboratuvar koşullarında, bilgisayar dışında mümkündür.

Ana karakteristiğine ek olarak - bilgi kapasitesi, disk sürücüleri ayrıca iki zaman göstergesi ile karakterize edilir:

erişim zamanı;

ardışık bayt okuma hızı.

İyi günler.

Bir ROM'un ne olduğu konusundaki bilgi boşluğunu doldurmak istiyorsanız, doğru yere geldiniz. Blogumuzda, bununla ilgili kapsamlı bilgileri sıradan bir kullanıcının erişebileceği bir dilde okuyabilirsiniz.

Kod çözme ve açıklama

ROM harfleri salt okunur bellekte büyük harfle yazılır. Eşit haklara sahip “ROM” olarak da adlandırılabilir. İngilizce kısaltma, Salt Okunur Bellek anlamına gelir ve salt okunur bellek olarak çevrilir.

Bu iki isim sohbetimizin konusunun özünü ortaya koyuyor. Bu, yalnızca okunabilen kalıcı bir bellek türüdür. Bunun anlamı ne?

• İlk olarak, geliştirici tarafından ekipmanın üretimi sırasında ortaya konan, yani onsuz çalışmasının imkansız olduğu değiştirilemez verileri depolar.
• İkincisi, "geçici olmayan" terimi, sistem yeniden başlatıldığında, RAM'de olduğu gibi, sistemden gelen verilerin hiçbir yerde kaybolmadığını gösterir.

Böyle bir cihazdan bilgileri yalnızca ultraviyole ışınları gibi özel yöntemlerle silmek mümkündür.

Örnekleri

Bir bilgisayardaki kalıcı bellek, anakartta aşağıdakileri depolayan belirli bir yerdir:

• Bilgisayar her başlatıldığında donanımın düzgün çalıştığını doğrulayan yardımcı programları test edin.
• Ana çevresel aygıtları (klavye, monitör, disk sürücüsü) kontrol etmek için sürücüler. Buna karşılık, işlevi bilgisayarı açmayı içermeyen anakart üzerindeki bu yuvalar, yardımcı programlarını ROM'da saklamaz. Sonuçta yer kısıtlı.
• Bilgisayar açıldığında işletim sistemi yükleyicisini başlatan önyükleme çalıştırması (BIOS). Mevcut BIOS, yalnızca optik ve manyetik disklerden değil, aynı zamanda USB sürücülerden bir PC içerebilir.

Mobil cihazlarda kalıcı bellek, standart uygulamaları, temaları, resimleri ve melodileri depolar. İstenirse, ek multimedya bilgileri için alan yeniden yazılabilir SD kartlarla genişletilir. Ancak cihaz sadece aramalar için kullanılıyorsa hafızayı genişletmeye gerek yoktur.

Genel olarak, günümüzde ROM, tüm ev aletlerinde, araba oynatıcılarda ve diğer elektronik cihazlarda bulunur.

Fiziksel yürütme

Kalıcı belleği daha iyi tanımanız için, yapılandırması ve özellikleri hakkında size daha fazla bilgi vereceğim:

• Fiziksel olarak, örneğin bir bilgisayarla birlikte verilmişse, okuma kristali olan bir mikro devredir. Ancak bağımsız veri dizileri de vardır (CD, gramofon kaydı, barkod vb.).
• ROM, "A" ve "E" olmak üzere iki bölümden oluşur. Birincisi, adres kablolarıyla dikilmiş bir diyot-transformatör matrisidir. Programları depolamaya yarar. İkincisi, onları yayınlamak içindir.
• Şematik olarak birkaç tek bit hücreden oluşur. Belirli bir veri biti yazarken, gövdeye (sıfır) veya güç kaynağına (bir) mühürlenir. Modern cihazlarda, hücrelerin kapasitesini artırmak için devreler paralel bağlanır.
• Hangi cihaza uygulandığına bağlı olarak, bellek miktarı birkaç kilobayttan terabayta kadar değişir.

Görüntüleme

Birkaç ROM türü vardır, ancak zamanınızı boşa harcamamak için sadece iki ana değişiklik belirteceğim:

• İlk harf "programlanabilir" kelimesini ekler. Bu, kullanıcının cihazı bağımsız olarak bir kez flaş edebileceği anlamına gelir.

• Önlerinde iki harf daha "elektrikle silinebilir" (elektrikle silinebilir) ifadesini gizler. Bu tür ROM'lar istediğiniz kadar yeniden yazılabilir. Flash bellek bu tipe aittir.

Prensip olarak, bugün size iletmek istediğim tek şey bu.

Güncellemelere abone olursanız ve daha sık ziyaret ederseniz sevinirim.

Salt okunur bellek (ROM) kalıcı, kalıcı bilgi depolaması için tasarlanmıştır.

Kayıt yöntemiyle ROM aşağıdaki gibi sınıflandırılır:

1. üreticide bir maske ile programlandıktan sonra;
2. adı verilen özel cihazlar kullanılarak kullanıcı tarafından bir kez programlanabilir programcılar - EPROM ;
3. yeniden programlanabilir veya yeniden programlanabilir ROM - RPZU.

ROM'ları maskele

Programlama maske ROM'ları LSI üretim süreci sırasında meydana gelir. Genellikle bir yarı iletken kristal üzerinde, hepsi depolama elemanları (ZE) ve daha sonra, son teknolojik işlemlerde, anahtarlama katmanının bir fotoğraf maskesi kullanılarak adres, veri hatları ve gerçek depolama elemanı arasındaki bağlantılar gerçekleştirilir. Bu şablon (maske) sipariş kartlarına göre müşterinin istekleri doğrultusunda yapılmaktadır. Sipariş kartları için olası seçeneklerin listesi, IC'nin teknik özelliklerinde verilmiştir. ROM... Çok ROM diyot matrisleri, bipolar veya MOS transistörleri temelinde yapılır.

Diyot Dizisi Maskeli ROM'lar

Böyle bir şema ROMŞekil 'de gösterilmektedir. 12.1. Burada yatay çizgiler adres satırları ve dikey çizgiler veri hatlarıdır; bu durumda 8 bitlik ikili sayılar onlardan çıkarılır. Bu diyagramda ZE, adres hattı ile veri hattının koşullu kesişimidir. Tüm ZE satırının seçimi, adres satırına mantıksal bir sıfır uygulandığında yapılır. Los Angeles i kod çözücünün ilgili çıkışından. Çizginin kesişme noktasında bir diyot varlığında seçilen ZE'ye mantıksal bir 0 yazılır NS ben ve Los Angeles Ben çünkü bu durumda devre kapanır: + 5 V, diyot, adres hattında toprak. Yani, bunda ROM adres 11 2 verildiğinde, adres satırında aktif bir sıfır sinyali görünür Los Angeles 3, veri yolunda 0 mantık seviyesine sahip olacaktır. NS 7 NS 0 bilgisi görünecektir 01100011 2.

MOSFET maskeli ROM'lar

Bu ROM'un bir devresinin bir örneği, Şekil 2'de gösterilmektedir. 12.2. Bilgiler, LSI'nin uygun noktalarına bir MOS transistör bağlanarak veya bağlanmayarak kaydedilir. İlgili adres satırında belirli bir adresi seçerken Los Angeles i, mantıksal 1'in aktif bir sinyali görünür, yani. güç kaynağının potansiyeline yakın potansiyel + 5 V. Bu mantık 1, tüm hat transistörlerinin kapılarına beslenir ve onları açar. Transistörün tahliyesi metalize ise, ilgili veri hattında NS i, 0,2-0,3 V düzeyinde bir potansiyel ortaya çıkıyor, yani. mantık seviyesi 0. Transistörün boşalması metalize değilse, belirtilen devre uygulanmaz, R i direnci boyunca voltaj düşüşü olmaz, yani. noktada NS+5 V'luk bir potansiyel olacak, yani. mantıksal seviye 1. Örneğin, şek. Adrese 12.2 ROM, adres satırında 01 2 kodunu uygulayın Los Angeles 1 aktif seviye 1 olacak ve veri yolunda NS 3 NS 0, 0010 2 kodu olacaktır.

Bipolar transistör matrisine dayalı maskelenmiş ROM'lar

Bunun için bir şema örneği ROMŞekil 'de gösterilmektedir. 12.3. Bilgi kaydı, baz ile adres hattı arasındaki alanın metalize veya metalsiz hale getirilmesiyle de gerçekleştirilir. Adres satırı başına bir ZE satırı seçmek için Los Angeles i mantık 1'e beslenir. Metalizasyon sırasında transistörün tabanına beslenir, emitör (toprak) ve taban (yaklaşık + 5 V) arasındaki potansiyel farkından dolayı açılır. Bu devreyi kapatır: + 5 V; direnç r ben; açık transistör, transistörün emitöründe topraklama. Noktada NS bu durumda, açık transistör boyunca voltaj düşüşüne karşılık gelen bir potansiyel olacaktır - yaklaşık 0,4 V, yani. mantıksal 0. Böylece, ZE'ye sıfır yazılır. Adres hattı ile transistörün tabanı arasındaki kısım metalize değilse, belirtilen elektrik devresi uygulanmaz, direnç boyunca voltaj düşüşü r bu nedenle ilgili veri hattında değilim NS+5 V'luk bir potansiyel olacak, yani. mantıksal 1. Örneğin, Şekil l'de gösterilen adreste 00 2 adresini verirken. 12.3 ROM step motor 2'de kod 10 görünür.

Örnekleri maske ROM'larıŞekil 2'de gösterilmiştir. 12.4 ve tabloda. 12.1 - parametreleri.

Tablo 12.1. ROM parametrelerini maskele

LSI tanımı	Üretim teknolojisi	Bilgi kapasitesi, bit	Örnekleme zamanı, ns
505RE3	pMOS	512x8	1500
K555RE4	TTLSh	2Kx8	800
K568RE1	nMOS	2Kx8	120
K596RE1	TTL	8Kx8	350

programlanabilir ROM

programlanabilir ROM (EPROM), maskeli ROM'larla aynı diyot veya transistör matrisleridir, ancak ZE'nin farklı bir versiyonuna sahiptir. bellek öğesi EPROMŞekil 'de gösterilmektedir. 12.5. Adres satırına mantıksal 0 uygulanarak erişim sağlanır. Los Angeles ben. Buna yazma, diyotlar, bipolar transistörlerin yayıcıları, MOS transistörlerinin drenajları ile seri olarak bağlanmış PV eriyebilir bağlantılarının birikmesi (erimesi) sonucu yapılır. PV eriyebilir ek parçası, 50-100 mikroamperlik akım darbeleri ve yaklaşık 2 milisaniyelik bir süre ile programlandığında yok edilen (eriyen) küçük bir metalizasyon alanıdır. Ek kaydedilirse, güç kaynağı ile topraklama arasında bir devre uygulandığından ZE'ye mantıksal bir 0 yazılır. Los Angeles bir diyot aracılığıyla (transistör matrislerinde - açık bir transistör aracılığıyla). Ekleme yok edilirse, belirtilen zincir yazılır ve ZE'ye mantıksal 1 yazılır.