การจัดหมวดหมู่. รอม. หลักการสร้างและ. อะไรคือจุดประสงค์ของ ROM ROM วัตถุประสงค์ของหลักการสร้างความหลากหลาย

รอม- หน่วยความจำที่รวดเร็วและไม่ลบเลือนซึ่งเป็นแบบอ่านอย่างเดียว ข้อมูลถูกป้อนเพียงครั้งเดียว (โดยปกติจะอยู่ที่โรงงาน) และจัดเก็บอย่างถาวร (เมื่อเปิดและปิดคอมพิวเตอร์) ROM เก็บข้อมูลซึ่งจำเป็นต้องมีอยู่ในคอมพิวเตอร์ตลอดเวลา ชุดของโปรแกรมที่อยู่ใน ROM จะสร้าง BIOS ของระบบอินพุต / เอาท์พุตพื้นฐาน (Basic Input Output System) BIOS (ระบบอินพุตเอาต์พุตพื้นฐาน - ระบบอินพุต - เอาต์พุตพื้นฐาน) - ชุดโปรแกรมที่ออกแบบมาเพื่อทดสอบอุปกรณ์โดยอัตโนมัติหลังจากเปิดเครื่องคอมพิวเตอร์และโหลดระบบปฏิบัติการลงใน RAM

ROM ประกอบด้วย:

ทดสอบโปรแกรมที่ตรวจสอบการทำงานที่ถูกต้องของบล็อกทุกครั้งที่เปิดคอมพิวเตอร์

โปรแกรมสำหรับจัดการอุปกรณ์ต่อพ่วงหลัก - ดิสก์ไดรฟ์, จอภาพ, แป้นพิมพ์;

ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของระบบปฏิบัติการบนดิสก์

ประเภทรอม:

รอมด้วยการเขียนโปรแกรมมาสก์ มันเป็นหน่วยความจำที่ข้อมูลถูกเขียนครั้งเดียวและทั้งหมดในระหว่างกระบวนการผลิตของวงจรรวมเซมิคอนดักเตอร์ อุปกรณ์หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวจะใช้เฉพาะในการผลิตจำนวนมากเท่านั้น เนื่องจาก การผลิตหน้ากากสำหรับวงจรรวมสำหรับใช้ส่วนตัวมีราคาแพงมาก

งานพรอม(หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้)

การเขียนโปรแกรม ROM เป็นการดำเนินการเพียงครั้งเดียว เช่น ข้อมูลที่เก็บไว้ใน EPROM จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ในภายหลัง

อีพรอม(หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวที่ตั้งโปรแกรมได้แบบลบได้) เมื่อทำงานกับมัน ผู้ใช้สามารถตั้งโปรแกรมแล้วลบข้อมูลที่บันทึกไว้

อีพรอม(หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวแบบแปรผันทางไฟฟ้า) มันถูกตั้งโปรแกรมและดัดแปลงด้วยวิธีการทางไฟฟ้า ซึ่งแตกต่างจาก EPROM ตรงที่ไม่ต้องใช้อุปกรณ์ภายนอกพิเศษในการลบข้อมูลที่จัดเก็บไว้ใน EEPROM

ในเชิงสายตา เราสามารถจินตนาการว่า RAM และ ROM เป็นอาร์เรย์ของเซลล์ที่บันทึกข้อมูลทีละไบต์ แต่ละเซลล์มีหมายเลขของตัวเอง และหมายเลขเริ่มต้นจากศูนย์ หมายเลขเซลล์คือที่อยู่ไบต์

CPU เมื่อทำงานกับ RAM จะต้องระบุที่อยู่ของไบต์ที่ต้องการอ่านจากหน่วยความจำหรือเขียนไปยังหน่วยความจำ แน่นอน คุณสามารถอ่านข้อมูลจาก ROM เท่านั้น โปรเซสเซอร์เขียนข้อมูลที่อ่านจาก RAM หรือ ROM ลงในหน่วยความจำภายในซึ่งคล้ายกับ RAM แต่ทำงานได้เร็วกว่ามากและมีความจุไม่เกินสิบไบต์

โปรเซสเซอร์สามารถประมวลผลข้อมูลที่อยู่ในหน่วยความจำภายใน RAM หรือ ROM เท่านั้น อุปกรณ์หน่วยความจำประเภทนี้ทั้งหมดเรียกว่าอุปกรณ์หน่วยความจำภายใน ซึ่งมักจะอยู่ที่เมนบอร์ดคอมพิวเตอร์โดยตรง (หน่วยความจำภายในของโปรเซสเซอร์จะอยู่ในโปรเซสเซอร์เอง)

ข้อมูลที่ถูกเก็บไว้.การแลกเปลี่ยนข้อมูลภายในโปรเซสเซอร์นั้นเร็วกว่าการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างโปรเซสเซอร์และ RAM ดังนั้นเพื่อลดจำนวนการเข้าถึง RAM หน่วยความจำความเร็วสูงพิเศษหรือแคชที่เรียกว่าจะถูกสร้างขึ้นภายในโปรเซสเซอร์ เมื่อโปรเซสเซอร์ต้องการข้อมูล โปรเซสเซอร์จะเข้าถึงแคชก่อน และเมื่อข้อมูลที่จำเป็นขาดหายไปเท่านั้นจึงจะเข้าถึงหน่วยความจำหลักได้ ยิ่งแคชมีขนาดใหญ่เท่าใด ข้อมูลที่คุณต้องการก็จะยิ่งมีโอกาสมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นโปรเซสเซอร์ประสิทธิภาพสูงจึงมีหน่วยความจำแคชเพิ่มขึ้น

แยกความแตกต่างระหว่างหน่วยความจำแคชระดับแรก(ทำงานบนชิปตัวเดียวกันกับโปรเซสเซอร์และมีปริมาณการสั่งซื้อหลายสิบ KB) ระดับที่สอง (ดำเนินการบนชิปแยกต่างหาก แต่อยู่ในขอบเขตของโปรเซสเซอร์โดยมีปริมาตรตั้งแต่หนึ่งร้อย KB ขึ้นไป) และระดับที่สาม (ดำเนินการบนไมโครวงจรความเร็วสูงแยกต่างหากที่อยู่บนเมนบอร์ดและมีปริมาตรตั้งแต่หนึ่ง MB ขึ้นไป)

ระหว่างการทำงาน โปรเซสเซอร์จะประมวลผลข้อมูลในรีจิสเตอร์, RAM และพอร์ตภายนอกของโปรเซสเซอร์ ส่วนหนึ่งของข้อมูลถูกตีความเป็นข้อมูลจริง ส่วนหนึ่งของข้อมูลถูกตีความเป็นข้อมูลที่อยู่ และส่วนหนึ่งถูกตีความเป็นคำสั่ง ชุดของคำสั่งต่างๆ ที่โปรเซสเซอร์สามารถดำเนินการกับข้อมูลได้ก่อให้เกิดระบบของคำสั่งโปรเซสเซอร์ ยิ่งชุดคำสั่งของโปรเซสเซอร์มีขนาดใหญ่เท่าใด สถาปัตยกรรมก็ยิ่งซับซ้อนมากขึ้น บันทึกคำสั่งในหน่วยไบต์ก็จะยาวขึ้น และระยะเวลาเฉลี่ยของการดำเนินการตามคำสั่งก็จะยิ่งนานขึ้นเท่านั้น

อุปกรณ์หน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียว (ROM) ประเภทไดนามิก

ตามวิธีการเขียนโปรแกรมเช่น การป้อนข้อมูลลงในนั้น ROM microcircuits จะแบ่งออกเป็น ROM สามกลุ่มเมื่อตั้งโปรแกรมโดยผู้ผลิตตามวิธีการของ photomask ที่กำหนดเอง (mask), mask ROMs (ROM, ROM), ROM เมื่อตั้งโปรแกรมโดยผู้ใช้ตามวิธีการเขียนจัมเปอร์แบบหลอมละลายบนชิป (PROM, PROM), ROM, โปรแกรมซ้ำโดยผู้ใช้, ROM ที่ตั้งโปรแกรมซ้ำได้ (RPZU, EPROM) ).

รูปที่ 15 อุปกรณ์ของชิป ROM หน้ากากบนโครงสร้างสองขั้ว

รูปที่ 16 องค์ประกอบหน่วยความจำ ROM บนทรานซิสเตอร์ MIS ที่มีแรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ที่ตั้งโปรแกรมได้

คุณลักษณะทั่วไปของชิป ROM ทั้งหมดคือการจัดระเบียบแบบหลายบิต (พจนานุกรม) โหมดการอ่านเป็นโหมดหลักในการทำงาน และความไม่เปลี่ยนแปลง ในเวลาเดียวกัน พวกเขายังมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในวิธีการเขียนโปรแกรม โหมดการอ่าน และการจัดการระหว่างการใช้งาน ดังนั้นจึงแนะนำให้พิจารณาชิป ROM แต่ละกลุ่มแยกกัน

วงจรไมโคร PZUM ผลิตขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีไบโพลาร์ TTL, TTLS, n-channel, p-channel และเทคโนโลยี CMDP หลักการของการสร้างวงจรไมโครส่วนใหญ่ของกลุ่ม PZUM นั้นเหมือนกันและสามารถแสดงได้ด้วยโครงสร้างของไมโครวงจร K155PE21 - KI55PE24 (รูปที่ 15) องค์ประกอบหลักของแผนภาพโครงสร้างคือ: เมทริกซ์ขององค์ประกอบหน่วยความจำ, ตัวถอดรหัสของแถว DCX และคอลัมน์ DCY, ตัวเลือก (ปุ่มเลือกคอลัมน์), ตัวปรับที่อยู่, ตัวขยายสัญญาณที่อ่านได้ เมทริกซ์ประกอบด้วยอาร์เรย์ของ EP ซึ่งแต่ละอันจะอยู่ที่ จุดตัดของแถวและคอลัมน์ องค์ประกอบหน่วยความจำ ROM เป็นตัวต้านทานหรือสารกึ่งตัวนำ (ไดโอด ทรานซิสเตอร์) จัมเปอร์ระหว่างแถวและคอลัมน์ ข้อมูลถูกป้อนเข้าสู่เมทริกซ์ระหว่างกระบวนการผลิตของไมโครเซอร์กิต และการดำเนินการนี้ส่วนใหญ่ดำเนินการโดยสองวิธีทางเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน

ในบรรดาไมโครเซอร์กิต ROM ของซีรีส์ต่างๆ (ตารางที่ 1) หลายอันมีเฟิร์มแวร์มาตรฐาน ตัวอย่างเช่น รหัสตัวอักษรของ PE21 ของรัสเซีย, ตัวอักษรละติน PE22, เครื่องหมายเลขคณิตและตัวเลข PE23, อักขระเพิ่มเติม PE24 จะถูกบันทึกใน PZUM microcircuits K155RE21 - K.155RE24 ตามลำดับ ชิปเหล่านี้ร่วมกันสร้างตัวสร้างอักขระสำหรับอักขระ 96 ตัวในรูปแบบ 7X5

หนึ่งในไมโครวงจรของซีรีส์ KR555RE4 มีเฟิร์มแวร์ 160 อักขระที่สอดคล้องกับรหัสการแลกเปลี่ยนข้อมูล 8 บิต KOI 2--8 ที่มีรูปแบบอักขระ 7X11 เฟิร์มแวร์สำหรับรหัสอักขระที่เป็นตัวอักษรและตัวเลขประกอบด้วยไมโครวงจร KMSh56RE2

รายการการแก้ไขที่สำคัญด้วยเฟิร์มแวร์มาตรฐานมีชิป K505RES

ไมโครเซอร์กิตที่ใช้ร่วมกันสองตัว K505REZ-002, K.505REZ-003 มีรหัสตัวอักษรของตัวอักษรรัสเซียและละติน, ตัวเลข, เลขคณิตและอักขระเพิ่มเติม และใช้เป็นตัวสร้างอักขระ 96 ตัวในรูปแบบ 7X9 พร้อมการสแกนอักขระในแนวนอน

ตารางที่ 1. มาส์ก ROM ICs

การแก้ไข 0059, 0060 มีจุดประสงค์เดียวกันแต่สร้างอักขระ 5X7 การแก้ไข 0040--0049 มีเฟิร์มแวร์สำหรับค่าสัมประสิทธิ์สำหรับการแปลงฟูริเยร์อย่างรวดเร็ว การแก้ไขจำนวนหนึ่งประกอบด้วยเฟิร์มแวร์ของฟังก์ชันไซน์ตั้งแต่ 0 ถึง 90° ด้วยความละเอียด 10" (0051, 0052) ตั้งแต่ 0 ถึง 45° (0068, 0069) และ 45 ถึง 90° (0070, 0071) ด้วยความละเอียด 5" การแก้ไข 0080, 0081 มีเฟิร์มแวร์ของฟังก์ชัน Y = X" ที่ X = 1 ... 128

การดัดแปลงไมโครเซอร์กิต KR568RA2 ประกอบด้วยเฟิร์มแวร์มาตรฐานของสัญลักษณ์รหัสโทรเลขระหว่างประเทศหมายเลข 2 ของรูปแบบ 5x7 และ 7x9 (0001), สัญลักษณ์ของตัวอักษรรัสเซียและละติน, ตารางรหัส, ตัวเลขและเครื่องหมายเลขคณิต (0003, 0q11), ฟังก์ชันไซนัสตั้งแต่ 0 ถึง 90 ° (0309), แอสเซมเบลอร์ (0303-0306), โปรแกรมแก้ไขข้อความ (0301, 03 02).

ชิป KR568RE2-0001 มีเฟิร์มแวร์สำหรับรหัสโทรเลขระหว่างประเทศหมายเลข 2 และ 5 และ KR568REZ-0002 มีโปรแกรมแก้ไขข้อความสำหรับแอสเซมเบลอร์

การปรับเปลี่ยนชิป KR1610PE1 -0100 - KR1610PE1 -0107 มีเฟิร์มแวร์สำหรับซอฟต์แวร์ไมโครคอมพิวเตอร์ Iskra

ควรพิจารณาไมโครวงจร ROM ที่มีชื่อพร้อมเฟิร์มแวร์มาตรฐานเป็นตัวอย่างจำนวนไมโครวงจรดังกล่าวและการดัดแปลงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง

หากต้องการตั้งโปรแกรมไมโครชิป ROM ตามคำสั่งของผู้ใช้ ข้อกำหนดทางเทคนิคจะมีแบบฟอร์มการสั่งซื้อ

วงจรไมโคร ROM ทำงานในโหมดต่อไปนี้: การจัดเก็บ (ไม่ใช่การสุ่มตัวอย่าง) และการอ่าน หากต้องการอ่านข้อมูล จำเป็นต้องส่งรหัสที่อยู่และเปิดใช้งานสัญญาณควบคุม 17

สามารถกำหนดสัญญาณควบคุมได้ที่ระดับ 1 หากอินพุต CS เป็นแบบตรง (รูปที่ 17, b) หรือ 0 ^ หากอินพุตเป็นแบบผกผัน (รูปที่ 17, d)

วงจรขนาดเล็กจำนวนมากมีอินพุตควบคุมหลายตัว (รูปที่ 17, a) ซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับตัวดำเนินการเชิงตรรกะเฉพาะ ในไมโครเซอร์กิตดังกล่าวจำเป็นต้องใช้สัญญาณผสมบางอย่างกับอินพุตควบคุมเช่น 00 (รูปที่ 17, a) หรือ 110 (รูปที่ 17, c) เพื่อสร้างเงื่อนไขการอนุญาตการอ่าน

พารามิเตอร์ไดนามิกหลักของชิป ROM คือเวลาดึงที่อยู่ หากจำเป็นต้องเกทสัญญาณเอาท์พุต อินพุตควบคุมของ CS ควรเป็นพัลส์หลังจากรหัสที่อยู่มาถึง ในกรณีนี้ การคำนวณเวลาการอ่านควรใช้เวลาในการสร้างสัญญาณ CS เทียบกับที่อยู่และเวลาที่เลือก ชิป KR1610PE1 มีสัญญาณ OE เพิ่มเติมเพื่อควบคุมเอาต์พุต

สัญญาณเอาต์พุตของชิป ROM ทั้งหมดมีระดับ TTL เอาต์พุตถูกสร้างขึ้นในรูปแบบสามสถานะเป็นหลัก

รูปที่ 17. ชิป Mask ROM

เพื่อลดการใช้พลังงาน ไมโครเซอร์กิตบางตัว เช่น K.596PE1 อนุญาตให้ใช้โหมดการจ่ายพลังงานแบบพัลซิ่ง ซึ่งพลังงานจะจ่ายให้กับไมโครเซอร์กิตเฉพาะเมื่อมีการอ่านข้อมูลเท่านั้น

แนวโน้มที่คงที่ต่อความซับซ้อนในการทำงานของหน่วยความจำ LSI ยังแสดงให้เห็นในวงจรไมโคร ROM: โหนดอินเทอร์เฟซถูกสร้างขึ้นในโครงสร้างสำหรับการเชื่อมต่อกับแกนหลักมาตรฐานและสำหรับการรวมวงจรไมโครลงในโมดูล ROM โดยไม่ต้องมีตัวถอดรหัส K1801RE1 เพิ่มเติม K1809RE1 อุปกรณ์ตรวจสอบตัวเองและแก้ไขข้อผิดพลาด KA596RE2, K563RE2

ชิป K1801 PE 1 และ K1809PE1 มีจุดประสงค์ อุปกรณ์ และโหมดการทำงานที่เหมือนกันมาก จุดประสงค์ของพินของไมโครวงจรแสดงในรูปที่ 17 และ ไมโครเซอร์กิตทั้งสองได้รับการออกแบบให้ทำงานเป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ที่มีบัสระบบมาตรฐานสำหรับไมโครคอมพิวเตอร์: อุปกรณ์ควบคุม (คอนโทรลเลอร์) ที่ติดตั้งอยู่ในโครงสร้างจะช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อไมโครเซอร์กิตกับบัสได้โดยตรง ในฐานะที่เป็นไมโครวงจร PZUM พวกเขามีเมทริกซ์ที่มีความจุ 65384 EPs, การลงทะเบียนและถอดรหัสของรหัสที่อยู่, ตัวเลือก, มีองค์กร 4KX16 บิต ข้อมูลถูกป้อนตามบัตรคำสั่งโดยผู้ผลิต

โครงสร้างยังรวมถึงการลงทะเบียน 3 บิตพร้อมรหัสที่อยู่ชิป "เดินสาย" และวงจรเปรียบเทียบสำหรับการเลือกชิปในลำตัว การมีอุปกรณ์ระบุแอดเดรสในตัวช่วยให้คุณสามารถรวมไมโครวงจรได้ถึงแปดตัวในลำตัวพร้อมกันโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์อินเทอร์เฟซเพิ่มเติม

คุณลักษณะของไมโครเซอร์กิตตามจุดประสงค์คือการรวมกันของอินพุตที่อยู่ Al--A15 และเอาต์พุตข้อมูล DOo--DO15 Shapers เอาต์พุตถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบสามสถานะ ตัวเลขสามหลักที่สำคัญที่สุดของรหัสที่อยู่ Ац--A13 มีไว้สำหรับเลือก microcircuit ตัวเลขที่เหลือ Ats-- At สำหรับเลือกคำที่อ่าน การอนุญาตให้รับที่อยู่หลักนั้นสร้างขึ้นโดยวงจรเปรียบเทียบตามผลลัพธ์ของการจับคู่ที่อยู่ที่ได้รับและที่อยู่ "แบบมีสาย" ของไมโครวงจร ที่อยู่ที่ได้รับได้รับการแก้ไขในทะเบียนที่อยู่ และอินพุต-เอาต์พุตจะเข้าสู่สถานะที่สาม

ระบบสัญญาณควบคุมประกอบด้วย: DIN - สิทธิ์ในการอ่านข้อมูลจาก RAM (มิฉะนั้น RD); SYNC -- การซิงโครไนซ์

การแลกเปลี่ยน (มิฉะนั้น CE - การอนุญาต - การเข้าถึง), CS - การเลือกชิป, RPLY - สัญญาณเอาต์พุตความพร้อมของข้อมูล

มาพร้อมกับข้อมูล DOo-- DO15 ที่อ่านเข้าไปในหีบ

โหมดการจัดเก็บมีให้โดยสัญญาณ SYNC = 1 หรือ CS = 1 ในโหมดอ่าน เวลาในการเข้าถึงไมโครวงจรจะกำหนดสัญญาณ SYNC = 0 นอกจากนี้ สัญญาณรหัสที่อยู่จะถูกส่งไปยังเอาต์พุต ADOi--ADO15 และ CS =0 หากที่อยู่ ADO15 - ADO13 ตรงกับที่อยู่ของ microcircuit ที่อยู่ของคำที่กำลังอ่านจะถูกป้อนลงในการลงทะเบียนอินพุตและเอาต์พุต ADO, - ADO15 เข้าสู่สถานะที่สาม คำที่อ่านจากเมทริกซ์ถูกเขียนลงในรีจิสเตอร์ข้อมูลเอาต์พุตและปรากฏที่เอาต์พุต PO0 - PO โดยสัญญาณ DIN = 0)