Classification. ROM. Principes de construction et. Quel est le but de la ROM ROM but du principe de construction de variété

ROM- mémoire rapide, non volatile, en lecture seule. Les informations y sont saisies une seule fois (généralement en usine) et stockées de manière permanente (lorsque l'ordinateur est allumé et éteint). La ROM stocke des informations dont la présence est constamment nécessaire dans l'ordinateur. L'ensemble des programmes situés dans la ROM constitue le BIOS du système d'entrée / sortie de base (Basic Input Output System). BIOS (Basic Input Output System - système d'entrée-sortie de base) - un ensemble de programmes conçus pour tester automatiquement les périphériques après la mise sous tension de l'ordinateur et le chargement du système d'exploitation dans la RAM.

La ROM contient :

Programmes de test qui vérifient le bon fonctionnement de ses blocs à chaque fois que l'ordinateur est allumé;

Programmes de gestion des principaux périphériques - lecteur de disque, moniteur, clavier ;

Informations sur l'emplacement du système d'exploitation sur le disque.

Type de ROM :

ROM avec la programmation par masque, c'est une mémoire dans laquelle les informations sont inscrites une fois pour toutes lors du processus de fabrication des circuits intégrés à semi-conducteurs. Les périphériques de mémoire en lecture seule ne sont utilisés que lorsqu'il s'agit de production de masse, car la fabrication de masques pour circuits intégrés à usage privé est très onéreuse.

BAL DE PROMO(mémoire morte programmable).

La programmation ROM est une opération unique, c'est-à-dire les informations une fois stockées dans l'EPROM ne peuvent pas être modifiées ultérieurement.

EPROM(Mémoire morte programmable effaçable). Lorsqu'il travaille avec, l'utilisateur peut le programmer puis effacer les informations enregistrées.

EEPROM(Mémoire morte électriquement variable). Il est programmé et modifié par des moyens électriques. Contrairement à l'EPROM, aucun périphérique externe spécial n'est requis pour effacer les informations stockées dans l'EEPROM.

Visuellement, la RAM et la ROM peuvent être imaginées comme un tableau de cellules dans lesquelles des octets d'informations individuels sont enregistrés. Chaque cellule a son propre numéro et la numérotation commence à zéro. Le numéro de cellule est l'adresse de l'octet.

Le CPU, lorsqu'il travaille avec la RAM, doit spécifier l'adresse de l'octet qu'il souhaite lire en mémoire ou écrire en mémoire. Bien sûr, vous ne pouvez lire que les données de la ROM. Le processeur écrit les données lues à partir de la RAM ou de la ROM dans sa mémoire interne, qui est similaire à la RAM, mais fonctionne beaucoup plus rapidement et a une capacité de pas plus de dizaines d'octets.

Le processeur ne peut traiter que les données qui se trouvent dans sa mémoire interne, RAM ou ROM. Tous ces types de périphériques de mémoire sont appelés périphériques de mémoire interne, ils sont généralement situés directement sur la carte mère de l'ordinateur (la mémoire interne du processeur est située dans le processeur lui-même).

mémoire cache. L'échange de données au sein du processeur est beaucoup plus rapide que l'échange de données entre le processeur et la RAM. Par conséquent, afin de réduire le nombre d'accès à la RAM, la mémoire dite super-rapide ou cache est créée à l'intérieur du processeur. Lorsque le processeur a besoin de données, il accède d'abord au cache, et ce n'est que lorsque les données nécessaires manquent qu'il accède à la mémoire principale. Plus le cache est grand, plus il est probable que les données dont vous avez besoin s'y trouvent. Par conséquent, les processeurs hautes performances ont une mémoire cache accrue.

Distinguer la mémoire cache de premier niveau(fonctionne sur la même puce que le processeur et a un volume de l'ordre de plusieurs dizaines de Ko), deuxième niveau (effectué sur une puce séparée, mais dans les limites du processeur, avec un volume de cent Ko ou plus) et le troisième niveau (effectué sur des microcircuits à haute vitesse séparés situés sur la carte mère et ayant un volume d'un ou plusieurs Mo).

Pendant le fonctionnement, le processeur traite les données dans ses registres, la RAM et les ports externes du processeur. Une partie des données est interprétée comme des données réelles, une partie des données est interprétée comme des données d'adresse et une partie est interprétée comme des commandes. L'ensemble des diverses instructions qu'un processeur peut exécuter sur des données forme un système d'instructions de processeur. Plus le jeu d'instructions du processeur est grand, plus son architecture est complexe, plus l'enregistrement d'instructions en octets est long et plus la durée moyenne d'exécution des instructions est longue.

Dispositifs de mémoire en lecture seule (ROM) de type dynamique

Selon la méthode de programmation, c'est-à-dire en y saisissant des informations, les microcircuits ROM sont divisés en trois groupes de ROM, une fois programmés par le fabricant selon la méthode d'un photomasque personnalisé (masque), des ROM masquées (ROM, ROM), des ROM, une fois programmées par l'utilisateur selon la méthode de gravure de cavaliers fusibles sur une puce (PROM, PROM), des ROM, programmées à plusieurs reprises par l'utilisateur, des ROM reprogrammables (RPZU, EPROM) ).

Figure 15. Le dispositif de la puce ROM de masque sur les structures bipolaires.

Figure 16. Éléments de mémoire ROM sur transistors MIS avec une tension de seuil programmable

Une caractéristique commune à toutes les puces ROM est leur organisation multi-bits (dictionnaire), leur mode de lecture comme mode de fonctionnement principal et leur non-volatilité. Dans le même temps, ils présentent également des différences significatives dans la manière de programmer, de lire les modes et de les gérer lors de l'application. Par conséquent, il est conseillé de considérer chaque groupe de puces ROM séparément.

Les microcircuits PZUM sont fabriqués à l'aide des technologies bipolaires TTL, TTLS, canal n, canal p et CMDP. Le principe de construction de la plupart des microcircuits du groupe PZUM est le même et peut être représenté par la structure des microcircuits K155PE21 - KI55PE24 (Fig. 15).Les principaux éléments du schéma structurel sont: une matrice d'éléments de mémoire, des décodeurs de lignes DCX et de colonnes DCY, des sélecteurs (touches de sélection de colonne), un shaper d'adresse, des amplificateurs de lecture.La matrice est constituée d'un tableau d'EP, chacun étant situé à l'intersection d'une ligne et d'une colonne . L'élément mémoire ROM est un cavalier résistif ou semi-conducteur (diode, transistor) entre une ligne et une colonne. Des informations sont introduites dans la matrice lors du processus de fabrication du microcircuit et cette opération est réalisée principalement par deux procédés technologiques différents.

Parmi les microcircuits ROM de différentes séries (tableau 1), beaucoup ont un micrologiciel standard. Par exemple, les codes de lettres des alphabets russe PE21, latin PE22, signes et chiffres arithmétiques PE23, caractères supplémentaires PE24 sont enregistrés dans les microcircuits PZUM K155RE21 - K.155RE24, respectivement. Ensemble, ces puces forment un générateur de caractères pour 96 caractères au format 7X5.

L'un des microcircuits de la série KR555RE4 contient un firmware de 160 caractères correspondant à un code d'échange d'informations 8 bits KOI 2--8 au format de caractères 7 X 11. Le firmware pour les codes de caractères alphanumériques contient un microcircuit KMSh56RE2.

Une liste importante de modifications avec le firmware standard a la puce K505RES.

Deux microcircuits utilisés conjointement K505REZ-002, K.505REZ-003 contiennent des codes de lettres des alphabets russe et latin, des chiffres, des caractères arithmétiques et supplémentaires et sont utilisés comme générateur de 96 caractères au format 7X9 avec balayage horizontal des caractères.

Tableau 1. Circuits intégrés ROM de masque

Les modifications 0059, 0060 ont le même but, mais génèrent des caractères 5 x 7. Les modifications 0040--0049 contiennent le firmware pour les coefficients de la transformée de Fourier rapide. Un certain nombre de modifications contiennent le firmware de la fonction sinus de 0 à 90° avec une résolution de 10" (0051, 0052), de 0 à 45° (0068, 0069) et de 45 à 90° (0070,. 0071) avec une résolution de 5". Les modifications 0080, 0081 contiennent le firmware de la fonction Y = X" à X = 1 ... 128.

Les modifications du microcircuit KR568RA2 contiennent le micrologiciel standard des symboles du code télégraphique international n ° 2 des formats 5x7 et 7x9 (0001), des symboles des alphabets russe et latin, des tables de codes, des nombres et des signes arithmétiques (0003, 0q11), des fonctions sinus de 0 à 90 ° (0309), un assembleur (0303-0306), un éditeur de texte (0301, 0302).

La puce KR568RE2-0001 a un micrologiciel pour les codes télégraphiques internationaux n ° 2 et 5, et KR568REZ-0002 a un éditeur de texte pour l'assembleur.

Les modifications du microcircuit KR1610PE1 -0100 - KR1610PE1 -0107 contiennent un micrologiciel pour le logiciel du micro-ordinateur Iskra.

Les microcircuits ROM nommés avec micrologiciel standard doivent être considérés comme des exemples, le nombre de ces microcircuits et leurs modifications est en constante augmentation.

Pour programmer les puces ROM à la demande de l'utilisateur, les spécifications techniques fournissent un bon de commande.

Les microcircuits ROM fonctionnent dans les modes suivants : stockage (sans échantillonnage) et lecture. Pour lire les informations, il est nécessaire de soumettre le code d'adresse et d'activer les signaux de contrôle. 17

Les signaux de commande peuvent être donnés par le niveau 1 si l'entrée CS est directe (Fig. 17, b), ou 0 ^ si l'entrée est inverse (Fig. 17, d)

De nombreux microcircuits ont plusieurs entrées de commande (Fig. 17, a), généralement associées à un opérateur logique spécifique. Dans de tels microcircuits, il est nécessaire d'appliquer une certaine combinaison de signaux aux entrées de commande, par exemple 00 (Fig. 17, a) ou 110 (Fig. 17, c) afin de former une condition d'autorisation de lecture

Le principal paramètre dynamique des puces ROM est le temps de recherche d'adresse. S'il est nécessaire de déclencher les signaux de sortie, les entrées de commande du CS doivent être pulsées après l'arrivée du code d'adresse. Dans ce cas, le calcul du temps de lecture doit prendre le temps d'établissement du signal CS relatif à l'adresse et le temps de sélection. La puce KR1610PE1 dispose d'un signal OE supplémentaire pour contrôler la sortie.

Les signaux de sortie de toutes les puces ROM ont des niveaux TTL. Les sorties sont construites principalement dans un schéma à trois états.

Figure 17. Masquer les puces ROM

Pour réduire la consommation d'énergie, certains microcircuits, par exemple K.596PE1, permettent l'utilisation d'un mode d'alimentation pulsé, dans lequel l'alimentation n'est fournie au microcircuit que lorsque des informations sont lues.

Une tendance constante à la complication fonctionnelle de la mémoire LSI se manifeste également dans les microcircuits ROM : des nœuds d'interface sont intégrés dans leur structure pour s'interfacer avec une dorsale standard et pour combiner des microcircuits dans un module ROM sans décodeurs K1801RE1 supplémentaires. K1809RE1, dispositifs d'autosurveillance et de correction d'erreurs KA596RE2, K563RE2.

Les puces K1801 PE 1 et K1809PE1 ont beaucoup en commun dans leur objectif, leur dispositif et leurs modes de fonctionnement. Le but des broches des microcircuits est illustré à la Fig. 17, et. Les deux microcircuits sont conçus pour fonctionner dans le cadre d'un équipement avec un bus système standard pour micro-ordinateurs: un dispositif de contrôle (contrôleur) intégré à leur structure permet de connecter les microcircuits directement au bus. En tant que microcircuits PZUM, ils contiennent une matrice d'une capacité de 65384 EP, des registres et des décodeurs du code d'adresse, des sélecteurs, ont une organisation de bits 4KX16.Les informations sont saisies selon les cartes de commande par le fabricant.

La structure comprend également un registre à 3 bits avec un code d'adresse de puce "câblé" et un circuit de comparaison pour sélectionner une puce dans le tronc. La présence d'un dispositif d'adressage intégré vous permet d'inclure jusqu'à huit microcircuits dans le coffre en même temps sans dispositifs d'interface supplémentaires

Une caractéristique des microcircuits, de par leur destination, est la combinaison des entrées d'adresse Al-A15 et des sorties de données DOo-DO15. Les conformateurs de sortie sont réalisés selon le schéma à trois états. Les trois chiffres les plus significatifs du code d'adresse Ац--A13 sont destinés à la sélection d'un microcircuit, les chiffres restants Ats--At à la sélection du mot lu. L'autorisation de recevoir l'adresse principale est générée par le circuit de comparaison sur la base du résultat de la mise en correspondance des adresses reçues et "câblées" du microcircuit. L'adresse reçue est fixée sur le registre d'adresse, et les entrées-sorties passent au troisième état.

Le système de signaux de contrôle comprend: DIN - autorisation de lire les données de la RAM (sinon RD); SYNC -- synchronisation

échange (sinon CE -- autorisation-accès), CS -- sélection de puce, RPLY -- signal de sortie de préparation des données

accompagne les informations DOo-- DO15 lues dans le coffre.

Le mode de stockage est assuré par les signaux SYNC = 1 ou CS = 1. En mode lecture, le temps d'accès au microcircuit détermine le signal SYNC = 0. En plus de cela, les signaux de code d'adresse sont envoyés aux sorties ADOi-ADO15 et CS=0. Si l'adresse ADO15 - ADO13 correspond à l'adresse du microcircuit, l'adresse du mot en cours de lecture est entrée dans le registre d'entrée et les sorties ADO, - ADO15 passent au troisième état.Le mot lu dans la matrice est écrit dans le registre de données de sortie et apparaît aux sorties PO0 - PO par le signal DIN = 0)