ROM tavsifi. Doimiy xotiraning umumiy xususiyatlari

Faylni oxirgi yangilash sanasi 23.10.2009

Faqat o'qish xotirasi (ROM)

Ko'pincha, turli xil ilovalar qurilmaning ishlashi davomida o'zgarmaydigan ma'lumotlarni saqlashni talab qiladi. Bu mikrokontrollerlardagi dasturlar, kompyuterlardagi yuklash moslamalari (BIOS), raqamli filtrlar koeffitsientlari jadvallari, NCO va DDSdagi sinuslar va kosinuslar jadvallari kabi ma'lumotlar. Deyarli har doim bu ma'lumot bir vaqtning o'zida talab qilinmaydi, shuning uchun doimiy ma'lumotni (ROM) saqlash uchun eng oddiy qurilmalar multipleksorlarda tuzilishi mumkin. Ba'zan tarjima qilingan adabiyotlarda faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira ROM (faqat o'qiladigan xotira) deb ataladi. Bunday faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiraning (ROM) diagrammasi 1-rasmda ko'rsatilgan.

1-rasm. Multipleksorda qurilgan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) sxemasi

Ushbu sxemada faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira sakkizta bir bitli hujayradan iborat. Bir bitli hujayradagi ma'lum bir bitni yodlash simni quvvat manbaiga muhrlash (bir yozish) yoki simni korpusga muhrlash (nol yozish) orqali amalga oshiriladi. Sxematik diagrammalarda bunday qurilma 2-rasmda ko'rsatilganidek belgilanadi.

Shakl 2. Sxematik diagrammalar bo'yicha faqat o'qish uchun xotirani belgilash

ROM xotira hujayrasining sig'imini oshirish uchun ushbu mikrosxemalarni parallel ravishda ulash mumkin (chiqishlar va yozilgan ma'lumotlar tabiiy ravishda mustaqil bo'lib qoladi). Bir bitli ROMlarni parallel ulash sxemasi 3-rasmda ko'rsatilgan.

3-rasm. Ko'p bitli ROM (ROM) sxemasi

Haqiqiy ROMlarda ma'lumot mikrosxemalarni ishlab chiqarishning oxirgi operatsiyasi - metallizatsiya yordamida qayd etiladi. Metallizatsiya niqob yordamida amalga oshiriladi, shuning uchun bunday ROMlar deyiladi ROM-larni maskalash... Haqiqiy mikrosxemalar va yuqorida keltirilgan soddalashtirilgan model o'rtasidagi yana bir farq - bu multipleksorga qo'shimcha ravishda foydalanish. Bunday yechim bir o'lchovli saqlash strukturasini ikki o'lchovliga aylantirish imkonini beradi va shu bilan ROM sxemasining ishlashi uchun zarur bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan hajmini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu holat quyidagi rasmda ko'rsatilgan:

4-rasm. Masklangan faqat o'qish xotirasi (ROM) diagrammasi

Maskali ROMlar 5-rasmda ko'rsatilganidek sxematik diagrammalarda ko'rsatilgan. Ushbu mikrosxemadagi xotira hujayralarining manzillari A0 ... A9 pinlariga beriladi. Mikrosxema CS signali bilan tanlanadi. Ushbu signaldan foydalanib, siz ROM miqdorini oshirishingiz mumkin (muhokamada CS signalidan foydalanish misoli keltirilgan). Mikrosxemani o'qish RD signali bilan amalga oshiriladi.

Shakl 5.Sxematik diagrammalar bo'yicha maska ROM (ROM).

Niqoblangan ROM ishlab chiqarish zavodida dasturlashtirilgan bo'lib, bu kichik va o'rta ishlab chiqarish seriyalari uchun juda noqulay, qurilmani ishlab chiqish bosqichini eslatib o'tmaydi. Tabiiyki, keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun maskali ROMlar eng arzon ROM turidir va shuning uchun hozirgi vaqtda keng qo'llaniladi. Kichik va o'rta seriyali radio uskunalarini ishlab chiqarish uchun mikrosxemalar ishlab chiqilgan bo'lib, ular maxsus qurilmalarda - dasturchilarda dasturlashtirilishi mumkin. Ushbu ROMlarda xotira matritsasidagi o'tkazgichlarning doimiy ulanishi polikristalli kremniydan yasalgan erituvchi bog'lanishlar bilan almashtiriladi. ROMni ishlab chiqarish jarayonida barcha jumperlar ishlab chiqariladi, bu ROMning barcha xotira kataklariga mantiqiy birliklarni yozishga teng. ROMni dasturlash jarayonida mikrosxemaning quvvat pinlari va chiqishlariga ko'tarilgan quvvat beriladi. Bunday holda, agar ta'minot kuchlanishi (mantiqiy birlik) ROM chiqishiga qo'llanilsa, u holda oqim jumper orqali o'tmaydi va jumper buzilmagan holda qoladi. Agar ROM chiqishiga past kuchlanish darajasi qo'llanilsa (korpusga ulangan bo'lsa), u holda xotira matritsasi o'tish moslamasi orqali oqim o'tadi, u uni bug'laydi va ushbu ROM hujayradan ma'lumotni keyingi o'qishda mantiqiy nol bo'ladi. o'qing.

Bunday mikrosxemalar deyiladi dasturlashtiriladigan ROM (EPROM) yoki PROM va sxematik diagrammalarda 6-rasmda ko'rsatilganidek tasvirlangan. PROMga misol sifatida 155PE3, 556PT4, 556PT8 va boshqalarni nomlash mumkin.

Shakl 6. Sxematik diagrammalar bo'yicha dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotiraning (PROM) an'anaviy grafik belgilanishi

Dasturlashtiriladigan ROMlar kichik va o'rta partiyalarni ishlab chiqarish uchun juda qulay ekanligini isbotladi. Biroq, elektron qurilmalarni ishlab chiqishda ko'pincha ROMda yozilgan dasturni o'zgartirish kerak bo'ladi. Bunday holda, EPROM-dan qayta foydalanish mumkin emas, shuning uchun yozma ROMni noto'g'ri yoki oraliq dastur bilan tashlab yuborish kerak, bu tabiiy ravishda apparatni ishlab chiqish xarajatlarini oshiradi. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun boshqa turdagi ROM ishlab chiqildi, uni o'chirish va qayta dasturlash mumkin.

UV o'chiriladigan ROM xotira kataklariga qurilgan xotira matritsasi asosida qurilgan bo'lib, uning ichki tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan:

7-rasm. ROMning ultrabinafsha va elektr o'chirishga ega xotira xujayrasi

Hujayra polisilikon eshikli MOSFET. Keyinchalik, mikrosxemani ishlab chiqarish jarayonida bu eshik oksidlanadi va natijada u kremniy oksidi bilan o'ralgan bo'ladi - mukammal izolyatsion xususiyatlarga ega dielektrik. Ta'riflangan hujayrada, ROM butunlay o'chirilgan holda, suzuvchi eshikda hech qanday zaryad yo'q va shuning uchun tranzistor oqim o'tkazmaydi. ROMni dasturlashda suzuvchi darvoza ustida joylashgan ikkinchi eshikka yuqori kuchlanish qo'llaniladi va tunnel effekti tufayli suzuvchi eshikka zaryadlar induktsiya qilinadi. Dasturlash kuchlanishini olib tashlaganingizdan so'ng, induktsiyalangan zaryad suzuvchi eshikda qoladi va shuning uchun tranzistor o'tkazuvchan holatda qoladi. Bunday hujayraning suzuvchi eshigidagi zaryad o'nlab yillar davomida saqlanishi mumkin.

Ta'riflangan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira oldindan tasvirlangan niqoblangan ROMdan farq qilmaydi. Yagona farq shundaki, yuqorida tavsiflangan katak erituvchi havola o'rniga ishlatiladi. Ushbu turdagi ROM qayta dasturlanadigan faqat o'qish xotirasi (EPROM) yoki EPROM deb ataladi. EPROMda ilgari qayd etilgan ma'lumotlarni o'chirish ultrabinafsha nurlanish orqali amalga oshiriladi. Ushbu yorug'lik yarim o'tkazgich kristaliga to'sqinliksiz o'tishi uchun ROM mikrosxema qutisiga kvarts oynasi o'rnatilgan.

Shakl 8. O'chiriladigan faqat o'qish uchun xotiraning tashqi ko'rinishi (EPROM)

RPZU mikrosxemasi nurlantirilganda kremniy oksidining izolyatsion xususiyatlari yo'qoladi, suzuvchi eshikdan to'plangan zaryad yarimo'tkazgich hajmiga oqib o'tadi va xotira xujayrasining tranzistori yopiq holatga o'tadi. RPZU chipini o'chirish vaqti 10 ... 30 daqiqani tashkil qiladi.

Ko'pincha, turli xil ilovalar qurilmaning ishlashi davomida o'zgarmaydigan ma'lumotlarni saqlashni talab qiladi. Bu mikrokontrollerlardagi dasturlar, kompyuterlardagi yuklash moslamalari (BIOS), signal protsessorlaridagi raqamli filtr koeffitsientlari jadvallari, DDC va DUC, NCO va DDSdagi sinuslar va kosinuslar jadvallari kabi ma'lumotlar. Deyarli har doim bu ma'lumot bir vaqtning o'zida talab qilinmaydi, shuning uchun doimiy ma'lumotni (ROM) saqlash uchun eng oddiy qurilmalar multipleksorlarda tuzilishi mumkin. Ba'zan tarjima qilingan adabiyotlarda faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira ROM (faqat o'qiladigan xotira) deb ataladi. Bunday faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira (ROM) diagrammasi 3.1-rasmda ko'rsatilgan.

3.1-rasm. Multiplekserga asoslangan faqat o'qish uchun xotira (ROM) sxemasi.

3.2-rasm. Sxematik diagrammalar bo'yicha doimiy saqlash belgisi.

3.3-rasm Ko'p bitli ROM (ROM) sxemasi.

Haqiqiy ROMlarda ma'lumot mikrosxemalarni ishlab chiqarishning oxirgi operatsiyasi - metallizatsiya yordamida qayd etiladi. Metallizatsiya niqob yordamida amalga oshiriladi, shuning uchun bunday ROMlar maskali ROMlar deb ataladi. Haqiqiy mikrosxemalar va yuqorida keltirilgan soddalashtirilgan model o'rtasidagi yana bir farq bu multipleksorga qo'shimcha ravishda demultipleksatordan foydalanishdir. Ushbu yechim bir o'lchovli saqlash strukturasini ikki o'lchovliga aylantirish imkonini beradi va shu bilan ROM pallasida ishlashi uchun zarur bo'lgan dekoder pallasining hajmini sezilarli darajada kamaytiradi. Ushbu holat quyidagi rasmda ko'rsatilgan:

3.4-rasm. Maskali faqat o'qish uchun xotira (ROM) sxemasi.

Maskali ROMlar 3.5-rasmda ko'rsatilganidek, sxematik diagrammalarda ko'rsatilgan. Ushbu mikrosxemadagi xotira kataklarining manzillari A0 ... A9 pinlariga beriladi. Mikrosxema CS signali bilan tanlanadi. Ushbu signaldan foydalanib, siz ROM hajmini oshirishingiz mumkin (RAMni muhokama qilishda CS signalidan foydalanish misoli keltirilgan). Mikrosxemani o'qish RD signali bilan amalga oshiriladi.

3.5-rasm. Sxematik diagrammalarda niqoblangan ROM (ROM) ning an'anaviy grafik belgilanishi.

Niqoblangan ROM ishlab chiqarish zavodida dasturlashtirilgan, bu kichik va o'rta ishlab chiqarish seriyalari uchun juda noqulay, qurilmani ishlab chiqish bosqichini eslatib o'tmaydi. Tabiiyki, keng ko'lamli ishlab chiqarish uchun maskali ROMlar eng arzon ROM turidir va shuning uchun hozirgi vaqtda keng qo'llaniladi. Kichik va o'rta seriyali radio uskunalarini ishlab chiqarish uchun mikrosxemalar ishlab chiqilgan bo'lib, ular maxsus qurilmalarda - dasturchilarda dasturlashtirilishi mumkin. Ushbu ROMlarda xotira matritsasidagi o'tkazgichlarning doimiy ulanishi polikristalli kremniydan yasalgan erituvchi bog'lanishlar bilan almashtiriladi. ROMni ishlab chiqarish jarayonida barcha jumperlar ishlab chiqariladi, bu ROMning barcha xotira kataklariga mantiqiy birliklarni yozishga teng. ROMni dasturlash jarayonida mikrosxemaning quvvat pinlari va chiqishlariga ko'tarilgan quvvat beriladi. Bunday holda, agar ta'minot kuchlanishi (mantiqiy birlik) ROM chiqishiga qo'llanilsa, u holda oqim jumper orqali o'tmaydi va jumper buzilmagan holda qoladi. Agar ROM chiqishiga past kuchlanish darajasi qo'llanilsa (korpusga ulangan bo'lsa), u holda xotira matritsasi o'tish moslamasi orqali oqim o'tadi, u uni bug'laydi va ushbu ROM hujayradan ma'lumotni keyingi o'qishda mantiqiy nol bo'ladi. o'qing.

Bunday mikrosxemalar deyiladi dasturlashtiriladigan ROM (EPROM) yoki PROM va 3.6-rasmda ko'rsatilganidek, sxematik diagrammalarda ko'rsatilgan. EPROMga misol sifatida 155PE3, 556PT4, 556PT8 va boshqalar chiplarini nomlash mumkin.

3.6-rasm. Sxematik diagrammalar bo'yicha dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotiraning (PROM) an'anaviy grafik belgilanishi.

Dasturlashtiriladigan ROMlar kichik va o'rta partiyalarni ishlab chiqarish uchun juda qulay ekanligini isbotladi. Biroq, elektron qurilmalarni ishlab chiqishda ko'pincha ROMda yozilgan dasturni o'zgartirish kerak bo'ladi. Bunday holda, EPROMni qayta ishlatib bo'lmaydi, shuning uchun yozma ROMni noto'g'ri yoki oraliq dastur bilan tashlab yuborish kerak, bu tabiiy ravishda apparatni ishlab chiqish xarajatlarini oshiradi. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun boshqa turdagi ROM ishlab chiqildi, uni o'chirish va qayta dasturlash mumkin.

UV o'chiriladigan ROM xotira hujayralariga qurilgan xotira matritsasi asosida qurilgan, uning ichki tuzilishi quyidagi rasmda ko'rsatilgan:

3.7-rasm. Ultraviyole va elektr o'chirishga ega ROM xotira xujayrasi.

Ta'riflangan faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiraning blok diagrammasi ilgari tasvirlangan maskalangan ROMdan farq qilmaydi. Yagona farq shundaki, yuqorida tavsiflangan katak erituvchi havola o'rniga ishlatiladi. Ushbu turdagi ROM qayta dasturlanadigan faqat o'qish xotirasi (EPROM) yoki EPROM deb ataladi. EPROMda ilgari qayd etilgan ma'lumotlarni o'chirish ultrabinafsha nurlanish orqali amalga oshiriladi. Ushbu yorug'lik yarim o'tkazgich kristaliga to'sqinliksiz o'tishi uchun ROM mikrosxema qutisiga kvarts oynasi o'rnatilgan.

RPZU mikrosxemasi nurlantirilganda, kremniy oksidining izolyatsion xususiyatlari yo'qoladi, suzuvchi eshikdan to'plangan zaryad yarimo'tkazgich hajmiga oqib o'tadi va xotira xujayrasining tranzistori yopiq holatga o'tadi. RPZU chipini o'chirish vaqti 10 dan 30 minutgacha.

Yozish davrlari soni - EPROM chiplarini o'chirish 10 dan 100 martagacha, shundan so'ng EPROM chipi ishlamay qoladi. Bu ultrabinafsha nurlanishning kremniy oksidiga halokatli ta'siri bilan bog'liq. EPROM mikrosxemalariga misol sifatida Rossiyada ishlab chiqarilgan 573 seriyali mikrosxemalarni va chet elda ishlab chiqarilgan 27cXXX mikrosxemalarini nomlash mumkin. EPROM ko'pincha umumiy maqsadli kompyuterlar uchun BIOS dasturlarini saqlaydi. EPROMlar 3.8-rasmda ko'rsatilganidek, sxematik diagrammalarda tasvirlangan.

3.8-rasm. Sxematik diagrammalarda EPROMning shartli grafik belgilanishi.

Kvarts oynasi bo'lgan holatlar juda qimmat bo'lgani uchun, shuningdek, oz sonli yozishni o'chirish tsikllari, ular EPROMdan ma'lumotni elektr bilan o'chirish yo'llarini izlashga olib keldi. Bu yo'lda ko'plab qiyinchiliklarga duch keldi, ular amalda hal qilindi. Hozirgi vaqtda elektr ma'lumotlarini o'chirib tashlaydigan mikrosxemalar juda keng tarqalgan. Xotira xujayrasi sifatida ular EPROMdagi kabi bir xil hujayralardan foydalanadilar, lekin ular elektr potentsiali bilan o'chiriladi, shuning uchun bu mikrosxemalar uchun yozishni o'chirish davrlari soni 1 000 000 martaga etadi. Bunday ROMlarda xotira katakchasini o'chirish vaqti 10 ms gacha kamayadi. Elektr bilan o'chiriladigan dasturlashtiriladigan ROMlarni boshqarish sxemasi murakkab bo'lib chiqdi, shuning uchun ushbu mikrosxemalarni ishlab chiqishning ikkita yo'nalishi mavjud edi:

1. EEPROM (EEPROM) - elektr o'chiriladigan dasturlashtiriladigan faqat o'qish uchun xotira

Elektr bilan o'chiriladigan EPROMlar (EEPROM) qimmatroq va hajmi jihatidan kichikroq, ammo ular har bir xotira katakchasini alohida qayta yozishga imkon beradi. Natijada, bu mikrosxemalarda yozish va o'chirish davrlarining maksimal soni mavjud. Elektr bilan o'chiriladigan ROMlarni qo'llash sohasi quvvat o'chirilganda o'chirilmasligi kerak bo'lgan ma'lumotlarni saqlashdir. Bunday mikrosxemalarga mahalliy 573PP3, 558PP3 mikrosxemalari va 28cXX seriyali xorijiy EEPROM mikrosxemalari kiradi. Elektr bilan o'chiriladigan ROMlar 3.9-rasmda ko'rsatilganidek, sxematik diagrammalarda ko'rsatilgan.

Shakl 9. Sxematik diagrammalar bo'yicha elektr o'chiriladigan faqat o'qish uchun xotiraning (EEPROM) an'anaviy grafik belgisi.

So'nggi paytlarda mikrosxemalarning tashqi chiqishlari sonini kamaytirish orqali EEPROM hajmini kamaytirish tendentsiyasi kuzatildi. Buning uchun manzil va ma'lumotlar mikrosxemaga va undan ketma-ket port orqali uzatiladi. Bunday holda, ikkita turdagi ketma-ket portlar qo'llaniladi - SPI porti va I2C porti (mos ravishda 93cXX va 24cXX seriyali mikrosxemalar). Xorijiy 24cXX seriyasi mahalliy 558PPX mikrosxemalariga mos keladi.

FLASH - ROMlar EEPROM-lardan farq qiladi, chunki o'chirish har bir hujayra uchun alohida emas, balki butun mikrosxema uchun yoki EPROMda bo'lgani kabi ushbu mikrosxemaning xotira matritsasi bloki uchun amalga oshiriladi.

3.10-rasm. Sxematik diagrammalarda FLASH xotiraning shartli grafik belgilanishi.

Faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotiraga kirishda siz avval manzillar shinasidagi xotira katakchasi manzilini belgilashingiz kerak, so'ngra mikrosxemadan o'qish operatsiyasini bajarishingiz kerak. Ushbu vaqt diagrammasi 3.11-rasmda ko'rsatilgan.

3.11-rasm. ROMdan ma'lumotni o'qish uchun signallarning vaqt diagrammasi.

3.11-rasmda strelkalar boshqaruv signallarini yaratish ketma-ketligini ko'rsatadi. Ushbu rasmda RD - o'qish signali, A - hujayra manzilini tanlash uchun signallar (chunki manzil shinasidagi alohida bitlar turli qiymatlarni olishi mumkin, yagona va nol holatga o'tish yo'llari ko'rsatilgan), D - tanlangan ROM katagidan o'qilgan ma'lumotni chiqarish.

4. Berilgan hadlarni ikkilik shaklda ifodalovchi ikkita to‘ldiruvchida qo‘shish amalini bajaring:

1) + 45 2) - 45

- 20 + 20

Yechim:

1) x 1 = 45 = 0,101101 pr

x 2 = - 20 = 1,010100 pr = 1,101011 arr = 1,101100 qo'shish

+ 1,101100

Javob: 0,011001 pr = 25 10

2) x 1 = - 45 = 1,101101 pr

x 2 = 20 = 0,010100 pr

+ 0,010100

Javob: 1.100111 qoʻshish = 1.011000 arr = 1.011001 pr = - 25 10

Savol raqami 5.

Quyidagi vazifalarni bajaring:

1) SNDF da mantiqiy funktsiyani yozing;

2) Karnaugh xaritalari yordamida mantiqiy funktsiyani minimallashtirish;

Shaxsiy kompyuterlar to'rtta ierarxik xotira darajasiga ega:

mikroprotsessor xotirasi;

asosiy xotira;

kesh xotirasini ro'yxatdan o'tkazish;

tashqi xotira.

Mikroprotsessor xotirasi yuqorida muhokama qilingan. Asosiy xotira boshqa kompyuter qurilmalari bilan axborotni saqlash va tez almashish uchun mo'ljallangan. Xotira funktsiyalari:

boshqa qurilmalardan ma'lumot olish;

ma'lumotlarni eslab qolish;

so'rov bo'yicha ma'lumotni mashinaning boshqa qurilmalariga etkazib berish.

Asosiy xotira ikki turdagi saqlash qurilmalarini o'z ichiga oladi:

ROM - faqat o'qiladigan xotira;

RAM - bu tasodifiy kirish xotirasi.

ROM doimiy dastur va ma'lumotnoma ma'lumotlarini saqlash uchun mo'ljallangan. ROMdagi ma'lumotlar ishlab chiqarish jarayonida kiritiladi. ROMda saqlangan ma'lumotlar faqat o'qilishi mumkin, o'zgartirilmaydi.

ROM quyidagilarni o'z ichiga oladi:

protsessorni boshqarish dasturi;

kompyuterni ishga tushirish va o'chirish dasturi;

kompyuter har safar yoqilganda uning bloklarining to'g'ri ishlashini tekshiradigan qurilmalarni sinovdan o'tkazish dasturlari;

displey, klaviatura, printer, tashqi xotira uchun boshqaruv dasturlari;

operatsion tizim diskda joylashgan joy haqida ma'lumot.

ROM doimiy xotira bo'lib, quvvat o'chirilganda ma'lumotlar unda saqlanadi.

RAM joriy davrda kompyuter tomonidan amalga oshiriladigan axborot va hisoblash jarayonida bevosita ishtirok etadigan ma'lumotlarni (dasturlar va ma'lumotlar) operativ qayd etish, saqlash va o'qish uchun mo'ljallangan.

Operativ xotiraning asosiy afzalliklari uning yuqori unumdorligi va har bir xotira katakchasiga alohida kirish imkoniyatidir (to'g'ridan-to'g'ri manzil xotirasiga kirish). Barcha xotira kataklari 8 bitli (1 bayt) guruhlarga birlashtirilgan, har bir bunday guruhga kirish mumkin bo'lgan manzil mavjud.

Operativ xotira o'zgaruvchan xotira bo'lib, quvvat o'chirilganda undagi ma'lumotlar o'chiriladi.

Zamonaviy kompyuterlarda xotira hajmi odatda 8-128 MB ni tashkil qiladi. Xotira hajmi kompyuterning muhim xususiyati bo'lib, u dasturlarning tezligi va ishlashiga ta'sir qiladi.

Tizim platasida ROM va operativ xotiradan tashqari doimiy ravishda o‘z akkumulyatori bilan quvvatlanib turuvchi CMOS xotirasi ham mavjud. U har safar tizim o'chirilganida tekshiriladigan kompyuter konfiguratsiya parametrlarini saqlaydi. Bu yarim doimiy xotira. Kompyuterning konfiguratsiya parametrlarini o'zgartirish uchun BIOS-da kompyuterni sozlash dasturi - SETUP mavjud.

Operativ xotiraga kirishni tezlashtirish uchun mikroprotsessor va operativ xotira o'rtasida joylashganidek, tezkor xotiraning eng tez-tez ishlatiladigan bo'limlarining nusxalarini saqlaydigan maxsus o'ta tezkor kesh xotirasidan foydalaniladi. Kesh registrlari foydalanuvchi uchun mavjud emas.

Kesh-xotira mikroprotsessor qabul qilgan ma'lumotlarni saqlaydi va keyingi ish soatlarida foydalanadi. Ushbu ma'lumotlarga tezkor kirish dasturning keyingi buyruqlarini bajarish vaqtini qisqartirish imkonini beradi.

MP 80486 dan boshlab mikroprotsessorlar o'zlarining o'rnatilgan kesh xotirasiga ega. Pentium va Antium Pro mikroprotsessorlarida ma'lumotlar uchun alohida keshlar va ko'rsatmalar uchun alohida keshlar mavjud. Barcha mikroprotsessorlar uchun mikroprotsessordan tashqari ana platada joylashgan qo'shimcha kesh xotiradan foydalanish mumkin, uning sig'imi bir necha MB gacha bo'lishi mumkin. Tashqi xotira kompyuterning tashqi qurilmalariga taalluqlidir va muammolarni hal qilish uchun zarur bo'lgan har qanday ma'lumotlarni uzoq muddatli saqlash uchun ishlatiladi. Xususan, barcha kompyuter dasturlari tashqi xotirada saqlanadi.

Tashqi xotira qurilmalari - tashqi xotira qurilmalari juda xilma-xildir. Ularni ommaviy axborot vositalarining turiga, qurilish turiga, ma'lumotni yozish va o'qish printsipiga, kirish usuli va boshqalarga ko'ra tasniflash mumkin.

Eng keng tarqalgan tashqi xotira qurilmalari:

qattiq disklar (HDD);

floppi disklar (floppi disklar);

optik disk drayvlar (CD-ROM).

Shaxsiy kompyuterning tashqi xotira qurilmalari sifatida kamroq tarqalgan bo'lib, kassetali saqlash moslamalari - strimerlar ishlatiladi.

Disk drayvlar magnit yoki optik vositalardan o'qish va yozish uchun qurilmalardir. Ushbu drayverlarning maqsadi katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash, saqlangan ma'lumotlarni yozib olish va so'rov bo'yicha tasodifiy kirish xotirasiga berishdir.

HDD va HDD faqat tizimli ravishda, saqlangan ma'lumotlarning miqdori va ma'lumotlarni qidirish, yozib olish va o'qish vaqti bilan farqlanadi.

Magnit disklar uchun saqlash vositasi sifatida ikkita magnit holatni - magnitlanishning ikkita yo'nalishini tuzatishga imkon beradigan maxsus xususiyatlarga ega magnit materiallar qo'llaniladi. Ushbu holatlarning har biriga 0 va 1 ikkilik raqamlari beriladi.Magnit disklardagi ma'lumotlar konsentrik doiralar - treklar (treklar) bo'ylab magnit boshlar tomonidan yoziladi va o'qiladi. Diskdagi treklar soni va ularning axborot sig'imi disk turiga, haydovchi dizayniga, magnit boshlarning sifatiga va magnit qoplamaga bog'liq. Har bir trek sektorlarga bo'lingan. Bitta sektor odatda 512 bayt ma'lumotni o'z ichiga oladi. Magnit disk drayveri va tasodifiy kirish xotirasi o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi sektorlarning butun soni bilan ketma-ket amalga oshiriladi. Qattiq magnit disk uchun silindr tushunchasi ham qo'llaniladi - disk markazidan bir xil masofada joylashgan treklar to'plami.

Disklar to'g'ridan-to'g'ri kirish mumkin bo'lgan mashina xotirasi sifatida tasniflanadi. Bu shuni anglatadiki, kompyuter kerakli ma'lumotlarga ega bo'lim boshlanadigan yoki yangi ma'lumotlarni yozish kerak bo'lgan trekka to'g'ridan-to'g'ri, haydovchining o'qish va yozish boshi qayerda bo'lishidan qat'i nazar, murojaat qilishi mumkin.

Barcha disklar - ham magnit, ham optik - ularning diametri (form faktor) bilan tavsiflanadi. Floppy magnit disklardan eng keng tarqalgani diametri 3,5 (89 mm) bo'lgan disklardir. Ushbu drayverlarning sig'imi 1,2 va 1,44 MB.

Qattiq disklar "qattiq disklar" deb ataladi. Bu atama har biri 30 sektordan iborat 30 ta trekka ega bo'lgan birinchi qattiq disk modelining jargon nomidan kelib chiqqan bo'lib, u tasodifan Vinchester ov miltig'ining kalibriga to'g'ri keldi. Qattiq diskning sig'imi MB va GB bilan o'lchanadi.

Yaqinda 230-280 MB sig'imli yangi magnit diskli disklar - ZIP-disk - portativ qurilmalar paydo bo'ldi.

So'nggi yillarda optik disk yurituvchilar (CD-ROMlar) eng keng tarqalgan. Kichik o'lcham, yuqori sig'im va ishonchlilik ushbu drayverlarni tobora ommalashtirmoqda. Optik drayvlar uchun sig'im 640 MB va undan yuqori.

Optik disklar qayta yozilmaydigan lazer-optik disklarga, qayta yoziladigan lazer-optik disklarga va qayta yoziladigan magnit-optik disklarga bo'linadi. Qayta yozilmaydigan disklar ishlab chiqaruvchilar tomonidan allaqachon yozilgan ma'lumotlar bilan ta'minlanadi. Ular bo'yicha ma'lumotlarni yozib olish faqat laboratoriya sharoitida, kompyuterdan tashqarida mumkin.

Asosiy xarakteristikasi - axborot sig'imidan tashqari, disk drayverlari ham ikkita vaqt ko'rsatkichlari bilan tavsiflanadi:

kirish vaqti;

ketma-ket baytlarni o'qish tezligi.

Xayrli kun.

Agar siz ROM nima ekanligi haqidagi bilim bo'shlig'ini to'ldirishni istasangiz, unda siz to'g'ri joyga keldingiz. Bizning blogimizda siz oddiy foydalanuvchi uchun mavjud bo'lgan tilda bu haqda keng qamrovli ma'lumotlarni o'qishingiz mumkin.

Dekodlash va tushuntirish

ROM harflari faqat o'qiladigan xotirada bosh harf bilan yoziladi. Uni teng huquqli "ROM" deb ham atash mumkin. Inglizcha qisqartma "Faqat o'qiladigan xotira" degan ma'noni anglatadi va faqat o'qish uchun xotira deb tarjima qilinadi.

Bu ikki nom suhbatimiz mavzusining mohiyatini ochib beradi. Bu faqat o'qilishi mumkin bo'lgan o'zgaruvchan xotira turi. Bu nimani anglatadi?

Birinchidan, u asbob-uskunalarni ishlab chiqarish jarayonida ishlab chiqaruvchi tomonidan qo'yilgan o'zgarmas ma'lumotlarni, ya'ni ularsiz uning ishlashi mumkin bo'lmagan ma'lumotlarni saqlaydi.
Ikkinchidan, "uchuvchan bo'lmagan" atamasi tizim qayta ishga tushirilganda, RAM bilan sodir bo'lganidan farqli o'laroq, undagi ma'lumotlar hech qaerda yo'qolmasligini ko'rsatadi.

Bunday qurilmadan ma'lumotni faqat maxsus usullar bilan o'chirish mumkin, masalan, ultrabinafsha nurlar.

ga misollar

Kompyuterdagi doimiy xotira anakartdagi ma'lum bir joy bo'lib, u quyidagilarni saqlaydi:

Kompyuter har safar ishga tushirilganda uskunaning to'g'ri ishlashini tekshiradigan yordamchi dasturlarni sinab ko'ring.
Asosiy periferik qurilmalarni (klaviatura, monitor, disk drayveri) boshqarish uchun drayverlar. O'z navbatida, vazifasi kompyuterni yoqishni o'z ichiga olmaydigan anakartdagi uyalar o'z yordamchi dasturlarini ROMda saqlamaydi. Axir, joy cheklangan.
Bootstrap run (BIOS), u kompyuter yoqilganda operatsion tizim yuklagichini ishga tushiradi. Garchi joriy BIOS kompyuterni nafaqat optik va magnit disklardan, balki USB drayvlardan ham o'z ichiga olishi mumkin.

Mobil gadjetlarda doimiy xotira standart ilovalar, mavzular, rasmlar va ohanglarni saqlaydi. Agar so'ralsa, qo'shimcha multimedia ma'lumotlari uchun joy qayta yoziladigan SD-kartalar bilan kengaytiriladi. Biroq, agar qurilma faqat qo'ng'iroqlar uchun ishlatilsa, xotirani kengaytirishning hojati yo'q.

Umuman olganda, bugungi kunda ROM barcha maishiy texnika, avtomobil pleyerlari va elektronikaga ega boshqa qurilmalarda mavjud.

Jismoniy ijro

Doimiy xotira bilan yaxshiroq tanishish uchun men sizga uning konfiguratsiyasi va xususiyatlari haqida ko'proq ma'lumot beraman:

Jismoniy jihatdan, bu, masalan, kompyuter bilan birga bo'lsa, o'qish kristalli mikrosxemadir. Ammo mustaqil ma'lumotlar massivlari ham mavjud (CD, grammofon, shtrix kod va boshqalar).
ROM "A" va "E" ikki qismdan iborat. Birinchisi, diod-transformator matritsasi bo'lib, u manzil simlari bilan tikilgan. Dasturlarni saqlash uchun xizmat qiladi. Ikkinchisi ularni chiqarish uchun.
Sxematik jihatdan bir nechta bir bitli hujayralardan iborat. Ma'lumotlarning ma'lum bir bitini yozishda u korpusga (nol) yoki quvvat manbaiga (bir) muhrlanadi. Zamonaviy qurilmalarda hujayralar quvvatini oshirish uchun sxemalar parallel ravishda ulanadi.
Xotira miqdori qaysi qurilmaga qo'llanilishiga qarab bir necha kilobaytdan terabaytgacha o'zgaradi.

Koʻrishlar

ROMning bir nechta turlari mavjud, ammo vaqtingizni behuda sarflamaslik uchun men faqat ikkita asosiy modifikatsiyani nomlayman:

Birinchi harfga "programmable" so'zi qo'shiladi. Bu shuni anglatadiki, foydalanuvchi mustaqil ravishda qurilmani bir marta miltillashi mumkin.

Ularning oldidagi yana ikkita harf "elektr bilan o'chiriladi" (elektr bilan o'chiriladi) so'zini yashiradi. Bunday ROMlarni xohlagancha qayta yozish mumkin. Flash xotira bu turga tegishli.

Umuman olganda, men bugun sizga aytmoqchi bo'lgan narsam shu.

Agar siz yangilanishlarga obuna bo'lsangiz va tez-tez tashrif buyursangiz xursand bo'laman.

Faqat o'qish xotirasi (ROM) axborotni doimiy, o'zgarmas saqlash uchun mo'ljallangan.

Yozib olish usuli bilan ROM quyidagicha tasniflanadi:

bir marta ishlab chiqaruvchida niqob tomonidan dasturlashtirilgan;
deb nomlangan maxsus qurilmalar yordamida foydalanuvchi tomonidan dasturlashtiriladigan marta dasturchilar - EPROM ;
qayta dasturlanadigan yoki qayta dasturlanadigan ROM - RPZU.

Maska ROM

Dasturlash ROM-larni maskalash LSI ishlab chiqarish jarayonida sodir bo'ladi. Odatda yarimo'tkazgich kristalida, hammasi saqlash elementlari (ZE), so'ngra yakuniy texnologik operatsiyalarda kommutatsiya qatlamining fotomaskasi yordamida manzil, ma'lumotlar liniyalari va haqiqiy saqlash elementi o'rtasidagi aloqalar amalga oshiriladi. Ushbu shablon (niqob) buyurtma kartalari bo'yicha mijozning xohishiga ko'ra amalga oshiriladi. Buyurtma kartalari uchun mumkin bo'lgan variantlar ro'yxati IC uchun texnik xususiyatlarda keltirilgan ROM... Bunday ROM diodlar, bipolyar yoki MOS tranzistorlar matritsalari asosida amalga oshiriladi.

Diod massivi niqoblangan ROMlar

Bundaylarning sxemasi ROM rasmda ko'rsatilgan. 12.1. Bu erda gorizontal chiziqlar manzil satrlari, vertikal chiziqlar esa ma'lumotlar liniyalari bo'lib, bu holda 8 bitli ikkilik raqamlar ulardan chiqariladi. Ushbu diagrammada ZE manzil liniyasi va ma'lumotlar liniyasining shartli kesishishi hisoblanadi. ZE ning butun qatorini tanlash manzil satriga mantiqiy nol qo'yilganda amalga oshiriladi LA i dekoderning mos keladigan chiqishidan. Chiziqning kesishmasida diod mavjudligida tanlangan ZE ga mantiqiy 0 yoziladi. D men va LA men, chunki bu holda, kontaktlarning zanglashiga olib yopiladi: + 5 V, diod, manzil satrida tuproq. Demak, bunda ROM 11 2 manzili berilganda manzil satrida faol nol signali paydo bo'ladi LA 3, u ma'lumotlar avtobusida 0 mantiqiy darajasiga ega bo'ladi D 7 D 0 ma'lumot paydo bo'ladi 01100011 2.

MOSFET maskalangan ROMlar

Ushbu ROM sxemasiga misol rasmda ko'rsatilgan. 12.2. Ma'lumot LSI ning tegishli nuqtalarida MOS tranzistorini ulash yoki ulamaslik orqali qayd etiladi. Tegishli manzil satrida ma'lum bir manzilni tanlashda LA i, mantiqiy 1 ning faol signali paydo bo'ladi, ya'ni. quvvat manbai potentsialiga yaqin potentsial + 5 V. Bu mantiq 1 barcha chiziqli tranzistorlarning eshiklariga oziqlanadi va ularni ochadi. Agar tranzistorning drenaji metalllashtirilgan bo'lsa, mos keladigan ma'lumotlar liniyasida D i, 0,2-0,3 V darajali potentsial paydo bo'ladi, ya'ni. mantiqiy daraja 0. Agar tranzistorning drenaji metalllashtirilmasa, ko'rsatilgan sxema amalga oshirilmasa, qarshilik R i bo'ylab kuchlanish pasayishi bo'lmaydi, ya'ni. nuqtada D men +5 V potentsial bo'ladi, ya'ni. mantiqiy daraja 1. Misol uchun, agar rasmda ko'rsatilgan bo'lsa. 12.2 ROM manziliga manzil satrida 01 2 kodini kiriting LA 1 faol 1-darajali bo'ladi va ma'lumotlar avtobusida D 3 D 0 0010 2 kodi bo'ladi.

Bipolyar tranzistorlar matritsasi asosidagi niqoblangan ROMlar

Buning uchun sxemaga misol ROM rasmda ko'rsatilgan. 12.3. Axborotni qayd etish, shuningdek, tayanch va manzil chizig'i orasidagi maydonni metalllashtirish yoki metalllashmaslik orqali ham amalga oshiriladi. Har bir manzil satriga ZE qatorini tanlash uchun LA i mantiqqa oziqlanadi 1. Metallizatsiya jarayonida u tranzistorning bazasiga oziqlanadi, u emitent (tuproq) va tayanch (taxminan + 5 V) o'rtasidagi potentsial farq tufayli ochiladi. Bu kontaktlarning zanglashiga olib keladi: + 5 V; qarshilik R i; ochiq tranzistor, tranzistorning emitentida tuproq. Shu nuqtada D i bu holda ochiq tranzistorda kuchlanish pasayishiga mos keladigan potentsial bo'ladi - taxminan 0,4 V, ya'ni. mantiqiy 0. Shunday qilib, ZEda nol yoziladi. Agar manzil chizig'i va tranzistorning poydevori orasidagi bo'lim metalllashtirilmagan bo'lsa, ko'rsatilgan elektr davri bajarilmasa, qarshilikdagi kuchlanish pasayadi. R i, shuning uchun tegishli ma'lumotlar liniyasida emas D men +5 V potentsial bo'ladi, ya'ni. mantiqiy 1. Berilganda, masalan, 00 2-sonli rasmda ko'rsatilgan manzil. 12.3 ROM 10-kod qadam motorida 2 paydo bo'ladi.

ga misollar ROM-larni maskalash shaklda ko'rsatilgan. 12.4 va jadvalda. 12.1 - ularning parametrlari.

12.1-jadval. ROM parametrlarini maskalash

LSI belgisi	Ishlab chiqarish texnologiyasi	Axborot sig'imi, bit	Namuna vaqti, ns
505RE3	pMOS	512x8	1500
K555RE4	TTLSh	2Kx8	800
K568RE1	nMOS	2Kx8	120
K596RE1	TTL	8Kx8	350

Dasturlashtiriladigan ROM

Dasturlashtiriladigan ROM (EPROM) maskalangan ROMlar bilan bir xil diod yoki tranzistor matritsalari, ammo ZE ning boshqa versiyasi bilan. Xotira elementi EPROM rasmda ko'rsatilgan. 12.5. Unga kirish manzil satriga mantiqiy 0 qo'llash orqali ta'minlanadi LA i. Unga yozish diodlar, bipolyar tranzistorlar emitentlari, MOS tranzistorlarining drenajlari bilan ketma-ket bog'langan PV erituvchi aloqalarni cho'ktirish (eritish) natijasida amalga oshiriladi. PV erituvchi qo'shimchasi 50-100 mikroamper va taxminan 2 millisekund davom etadigan oqim impulslari bilan dasturlashtirilganda vayron bo'lgan (erigan) kichik metallizatsiya maydonidir. Agar qo'shimcha saqlangan bo'lsa, u holda ZEda mantiqiy 0 yoziladi, chunki elektr ta'minoti va tuproq o'rtasida sxema o'rnatilgan. LA i diod orqali (tranzistor matritsalarida - ochiq tranzistor orqali). Agar kiritish buzilgan bo'lsa, u holda ko'rsatilgan zanjir yoziladi va mantiqiy 1 ZEda yoziladi.