只讀存儲器
編輯只讀存儲器(ROM)是計算機和其他電子設備中使用的一種非易失性存儲器。制造存儲設備后,無法以電子方式修改ROM??中存儲的數據。只讀存儲器對于存儲在系統生命周期內很少更改的軟件(也稱為固件)很有用。可編程設備的軟件應用程序(例如視頻游戲)可以作為包含ROM的插入式磁帶分發。
只讀存儲器嚴格指內存、硬連線,如二極管矩陣或掩模ROM?的集成電路(IC),其不能被電子并在制造之后改變。盡管原則上可以更改分立電路,但是通過增加橋線和/或移除或更換組件,IC不能。要糾正錯誤或更新軟件,需要制造新設備并更換已安裝的設備。
可以擦除和重新編程可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)、電可擦除可編程只讀存儲器(EEPROM)和閃存形式的浮柵ROM半導體存儲器。但是通常,這只能以相對較低的速度完成,可能需要特殊的設備才能實現,并且通常只能進行一定次數。
只讀存儲器的類型
編輯出廠編程
Mask ROM是只讀存儲器,其內容由集成電路制造商(而不是用戶)編程。客戶將所需的存儲器內容提供給設備制造商。所需的數據將轉換為自定義的掩模層,以實現存儲芯片上互連的最終金屬化(因此得名)。
通常的做法是在項目的開發階段使用可擦寫的非易失性存儲器(例如UV-?EPROM或EEPROM),并在代碼完成后切換到掩碼ROM。例如,Atmel微控制器具有EEPROM和掩碼ROM兩種格式。
掩模ROM的主要優點是成本。掩膜ROM每位比任何其他種類的半導體存儲器都更緊湊。由于集成電路的成本在很大程度上取決于其尺寸,因此掩模ROM比任何其他種類的半導體存儲器都便宜得多。
但是,一次性掩膜成本很高,并且從設計到產品階段的周轉時間很長。設計錯誤的代價很高:如果發現數據或代碼中的錯誤,則掩碼ROM將無用,必須更換才能更改代碼或數據。
截至2003年,共有四家公司生產此類掩模ROM芯片:三星電子、NEC公司、沖電氣工業和Macronix。
一些集成電路僅包含掩碼ROM。其他集成電路包含掩碼ROM以及各種其他設備。特別地,許多微處理器具有掩碼ROM來存儲其微代碼。一些微控制器具有掩膜ROM,用于存儲引導加載程序或其所有固件。
經典的通過掩模編程的ROM芯片是對要存儲的數據進行物理編碼的集成電路,因此在制造后無法更改其內容。
現場可編程
- 可編程只讀存儲器(PROM),或一次性可編程ROM(OTP),可以寫入或編程經由被稱為一個特殊的裝置PROM編程。通常,此設備使用高壓來xxx破壞或創建芯片內的內部鏈接(保險絲或反熔絲)。因此,PROM只能編程一次。
- 可擦除可編程只讀存儲器(EPROM)可以通過暴露在強紫外線下(通常持續10分鐘或更長時間)來擦除,然后通過再次需要高于正常施加電壓的過程進行重寫。反復暴露在紫外線下最終會使EPROM磨損,但是大多數EPROM芯片的耐用性超過1000個擦除和重新編程周期。EPROM芯片封裝通常可以通過醒目的石英“窗口”來識別,該窗口允許紫外線進入。編程后,通常在窗口上貼上標簽以防止意外擦除。某些EPROM芯片在包裝之前已經過工廠擦除,沒有窗口。這些都是有效的PROM。
- 電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)基于與EPROM相似的半導體結構,但是允許將其全部內容(或選定的存儲體)進行電擦除,然后進行電重寫,因此無需從計算機中將其刪除(無論是通用相機還是相機、MP3播放器等中的嵌入式計算機)。寫入或刷新EEPROM的速度(每位毫秒)比從ROM讀取或寫入RAM的速度(兩種情況都為納秒)要慢得多。
- 電改寫的只讀存儲器(EAROM)是一種類型的EEPROM,可以修改一個位在一個時間。寫入過程非常緩慢,并且再次需要比讀取訪問更高的電壓(通常為12?V左右)。EAROM適用于不經常且僅需部分重寫的應用程序。EAROM可用作關鍵系統設置信息的非易失性存儲;在許多應用中,EAROM已取代由CMOS?RAM提供由主電源和備份用鋰電池。
- 閃存(或簡稱Flash)是1984年發明的一種現代EEPROM。閃存的擦除和重寫速度比普通EEPROM快,并且較新的設計具有很高的耐用性(超過1,000,000個周期)。現代NAND閃存可有效利用硅芯片面積,從而使單個IC的容量在2007年達到32?GB;這項功能及其耐用性和物理耐用性已使NAND閃存在某些應用程序(例如USB閃存驅動器)中取代了磁性。?NOR閃存有時也稱為Flash ROM或Flash EEPROM?當用作舊ROM類型的替代品時,但不能用于利用其快速而頻繁地修改功能的應用程序中。
通過應用寫保護,某些類型的可重新編程ROM可能會臨時變為只讀存儲器。
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