2.ROM存储器
只读存储器ROM,又称固定存储器(Fixed memory)或永久存储器或非易失性存储器
ROM中的基本存储单元中存储的信息是固定的、非易失性的,在机器运行期间只能读出,不能写入,并且在断电或故障停机之后信息也不会改变或丢失。ROM中的信息通常是在脱机或非正常工作状态下用人工方式或电气方式写入的。对ROM进行信息写入称为对ROM的编程。
ROM一般用来存储不需经常变化和修改的信息,如监控程序、系统程序、字库程序等。家电产品中常常使用ROM存储控制程序。
ROM从工艺和功能分,可以分为掩膜式ROM,PROM,EPROM和EEPROM等。
(1)掩膜式ROM
掩膜式ROM简称ROM。由制造厂家对芯片图形(掩膜)进行二次光刻而成,用户不能修改芯片的内容。图4.11是一个4×4位掩膜ROM示意图。它有4个单元,每个单元有4位。A0和A1是地址线,经过译码得到4条译码选通线,只有一根是高电平,通过二极管的单向作用,将高电平传到位线,输出信息。有二极管的位线输出“1”,没有二极管的输出“0”。图4.11所示的ROM存储的内容如表4.3所示。
ROM的主要特点是:
①信息一旦写入,不可更改:
②存储内容不受其他干扰信号影响,数据不会丢失,可靠性好:
③适合大批量生产,不适合小批量生产。
2)可编程只读存储器PROM
可编程只读存储器PROM(Programmable ROM)又称现场编程PROM,简称ROM。这种ROM在出厂时,并没有存储任何信息。使用时,用户根据需要,写入信息。但是,只要用户写入信息,就不可更改,即使写入错误,也只能使PROM报废。它的工作原理可以参照图4.11来理解。它的字线和位线之间均有二极管(或三极管),在二极管的极上连接有可烧断的熔丝。编程时,需要存“1”的位保留熔丝,需要存“0”的位烧断熔丝就可以了。
(3)可改写的EPROM
实际使用中,可能需要多次修改输入的内容。可反复编程的ROM简称EPROM.EPROM是指用户采取某种方法将信息全部擦除,而且擦除后还可以重新写入信息的ROM。擦除信息的方法是使用紫外线照射,使所有信息丢失,所以又称UVEPROM。
擦除信息时,需要将器件从系统上拆卸下来,并在紫外线照射下,擦除信息。而且,只能将整个芯片中的信息整体擦除,显然,使用起来,不太方便。
(4)电可擦写EEPROM
严格说,EEPROM是EPROM的一种。EPROM采用紫外线擦除,即使芯片中只有一位是错误的,也只能将芯片中的信息全部擦除。EEPROM可以以字节为单位擦除和改写,在用户系统上即可以完成,因而,具有极大的优势。
EEPROM通常有4种工作方式,即:读方式、写方式、字节擦除方式和整体擦除方式。表4.4是Intel8251的工作方式与控制信号的关系。
8251的读工作状态是最常用的状态。当CE和OE处于低电平状态时,Vpp接上4V~6V电压,地址线上的地址信号所指定的ROM片内的单元的数据就会被读出来。
写入的时候,使CE和OE处于高电平状态,Vpp接上21V电压,数据线上的数据就会写入地址线上信号所指定的地址。
擦除时,使CE处于低电平状态,Vpp接上21V电压,数据线上加高电平,当OE处于正常高电平时,就会擦除地址线所指定的一个字节:当OE接上9V~15V电压时,ROM内的所有数据全部擦除。