Dans les appareils électroniques, l'un des éléments les plus importants qui assurent le fonctionnement de l'ensemble du système est la mémoire, qui est divisée en interne et externe. Éléments mémoire interne considérez la RAM, la ROM et le cache du processeur. Externe- ce sont toutes sortes de lecteurs qui sont connectés à l'ordinateur de l'extérieur - disques durs, lecteurs flash, cartes mémoire, etc.

La mémoire morte (ROM) est utilisée pour stocker des données qui ne peuvent pas être modifiées pendant le fonctionnement, la mémoire vive (RAM) est utilisée pour stocker les informations des processus se produisant dans le système à l'heure actuelle dans ses cellules, et la mémoire cache est utilisée pour traitement urgent des signaux par un microprocesseur...

Qu'est-ce que la ROM

La ROM ou la ROM (mémoire en lecture seule) est un périphérique de stockage typique pour les informations non modifiables incluses dans presque tous les composants d'un PC et d'un téléphone et est requise pour démarrer et courir tous les éléments du système. Le contenu de la ROM est écrit par le fabricant du matériel et contient des directives pour le pré-test et le démarrage de l'appareil.

Propriétés de la ROM sont l'indépendance du pouvoir, l'impossibilité de réécrire et la capacité de stocker des informations pendant de longues périodes. Les informations contenues dans la ROM sont saisies une seule fois par les développeurs, et le matériel ne permet pas leur effacement, sont stockées jusqu'à la fin du service de l'ordinateur ou du téléphone, ou sa panne. Structurellement ROM protégé des dommages avec des surtensions, par conséquent, seuls des dommages mécaniques peuvent endommager les informations contenues.

Par architecture, ils sont divisés en masque et programmables :

• En masque appareils, les informations sont saisies à l'aide d'un modèle type au stade final de la production. Les données contenues ne peuvent pas être écrasées par l'utilisateur. Les composants de division sont des éléments typiques à transistor ou à diode pnp.
• Dans la ROM programmable, les informations sont présentées sous la forme d'une matrice bidimensionnelle d'éléments conducteurs, entre laquelle se trouvent la jonction pn de l'élément semi-conducteur et un cavalier métallique. La programmation d'une telle mémoire se fait en éliminant ou en créant des cavaliers au moyen d'un courant de forte amplitude et durée.

Fonctions principales

Les blocs de mémoire ROM entrent des informations sur le contrôle du matériel d'un périphérique donné. La ROM comprend les sous-programmes suivants :

• Directif démarrer et contrôler au travail du microprocesseur.
• Le programme des tests performances et intégrité tout le matériel contenu dans votre ordinateur ou votre téléphone.
• Le programme qui démarre et termine le système.
• Contrôle des sous-programmes équipement périphérique et modules d'E/S.
• Informations sur l'adresse du système d'exploitation sur le disque physique.

Architecture

Les dispositifs de stockage permanents sont réalisés sous la forme tableau à deux dimensions... Les éléments du tableau sont des ensembles de conducteurs, dont certains ne sont pas affectés, d'autres cellules sont détruites. Les éléments conducteurs sont les interrupteurs les plus simples et forment une matrice en les connectant alternativement à des rangées et des rangées.

Si le conducteur est fermé, il contient un zéro logique, ouvert - un un logique. Ainsi, les données en code binaire, qui sont lues par le microprocesseur, sont entrées dans un tableau bidimensionnel d'éléments physiques.

Variétés

Selon la méthode de fabrication, les périphériques ROM sont divisés en :

• Ordinaire créé à la manière d'une usine. Les données d'un tel appareil ne sont pas modifiées.
• Programmable ROM qui permettent de changer le programme une fois.
• Micrologiciel effaçable, qui vous permet d'effacer les données des éléments et de les écraser, par exemple à l'aide d'un rayonnement ultraviolet.
• Éléments réinscriptibles effaçables électriquement dans lesquels il est autorisé changement multiple... Ce type est utilisé dans les disques durs, SSD, Flash et autres lecteurs. Le même microcircuit contient le BIOS sur les cartes mères.
• Magnétique, dans lequel les informations étaient stockées dans des zones magnétisées, en alternance avec des zones non magnétisées. Il était possible de les réécrire.

Différence entre RAM et ROM

Les différences entre les deux types de matériel résident dans sa sécurité lorsque l'alimentation est coupée, dans la vitesse et dans la capacité d'accéder aux données.

Dans la mémoire vive (RAM), les informations sont contenues dans des cellules situées de manière séquentielle, dont chacune peut être consultée par interfaces logicielles... La RAM contient des données sur les processus en cours d'exécution dans le système, tels que des programmes, des jeux, contient des valeurs variables et des listes de données dans des piles et des files d'attente. Lorsque l'ordinateur ou le téléphone est éteint, la mémoire RAM complètement effacé... Par rapport à la mémoire ROM, elle a une vitesse d'accès et une consommation d'énergie plus élevées.

La mémoire ROM est plus lente et consomme moins d'énergie pour son fonctionnement. La principale différence réside dans l'impossibilité de modifier les données entrantes en ROM, alors que les informations en RAM changent constamment.

Mémoire morte (ROM)- dispositif de mémoire destiné à stocker des informations immuables (programmes, constantes, fonctions de table). Dans le processus de résolution de problèmes, la ROM ne permet que de lire des informations. Comme exemple typique d'utilisation de ROM, on peut citer les ROM LSI utilisées dans le PC pour stocker le BIOS (Basic Input Output System).

Dans le cas général, un lecteur ROM (un tableau de ses cellules mémoire) d'une capacité de mots EPROM, de longueur r+ 1 bits chacun, représente généralement un système d'EEPROM horizontale (adresse) et r+ 1 conducteurs verticaux (bits), qui aux points d'intersection peuvent être connectés par des éléments de communication (Fig. 1.46). Les éléments de communication (ES) sont des fusibles ou p-m-transitions. La présence d'un élément de communication entre j-m horizontale et je-m conducteurs verticaux signifie que dans je-ème place du numéro de cellule mémoire j 1 est écrit, l'absence de ES signifie que zéro est écrit ici. Écrire un mot dans un numéro de cellule j La ROM est produite par la bonne disposition des éléments de communication entre les conducteurs de bits et le numéro de fil d'adresse j... Lire un mot à partir d'un numéro de cellule j ROM va comme ça.

Riz. 1.46. Lecteur ROM d'une capacité de mots EPROM, longueur r+ 1 chiffres chacun

Code d'adresse UNE = j est décodé, et sur le conducteur horizontal le nombre j le variateur est alimenté par la tension de l'alimentation. Ceux des conducteurs de décharge qui sont connectés au conducteur d'adresse sélectionné par des éléments de communication sont alimentés U 1 niveau d'unité, les conducteurs de décharge restants restent sous tension U 0 niveau zéro. Un ensemble de signaux U 0 et U 1 sur les conducteurs de décharge et forme le contenu du numéro YP j, à savoir le mot à l'adresse UNE.

Actuellement, les ROM sont construites à partir de ROM LSI, qui utilisent des semi-conducteurs ES. LSI ROM est généralement divisé en trois classes :

- masque (MPZU);

- programmable (EPROM) ;

- reprogrammable (EPROM).

Masquer les ROM(ROM - à partir de la mémoire morte) - ROM, des informations dans lesquelles sont écrites à partir d'un photomasque en train de faire croître un cristal. Par exemple, LSI ROM 555RE4 d'une capacité de 2 Ko est un générateur de symboles pour le code KOI-8. L'avantage des ROM masquées est leur haute fiabilité, et l'inconvénient est leur faible aptitude à la fabrication.

ROM programmable(PROM - ROM programmable) - ROM, informations dans lesquelles l'utilisateur écrit à l'aide de dispositifs spéciaux - programmeurs. Ces LSI sont fabriqués avec un ensemble complet d'ES à tous les points d'intersection des conducteurs d'adresse et de décharge. Cela augmente la fabricabilité de ces LSI, et donc la production et l'application en série. L'enregistrement (programmation) des informations dans l'EPROM est effectué par l'utilisateur sur le lieu de sa demande. Cela se fait en brûlant les éléments de connexion aux points où les zéros doivent être écrits. Rappelons par exemple l'EPROM TTLSh-BIS 556RT5 d'une capacité de 0,5 ko. La fiabilité de la PROM LSI est inférieure à celle du masque LSI. Avant la programmation, ils doivent être testés pour la présence d'ES.

Il est impossible de modifier le contenu de leur PL dans la MPROM et l'EPROM. ROM reprogrammable(EPROM) permettent de multiples modifications des informations qui y sont stockées. En fait, une EPROM est une RAM qui a t Appel d'offres >> t NS. Le remplacement du contenu de l'EPROM commence par l'effacement des informations qui y sont stockées. Les EPROM sont disponibles avec un effacement des données électrique (EEPROM) et ultraviolet (UVEPROM). Par exemple, un KM1609RP2A LSI à effacement électrique KM1609RP2A d'une capacité de 8 ko peut être reprogrammé au moins 104 fois, stocke les informations pendant au moins 15 000 heures (environ deux ans) en état allumé et pendant au moins 10 ans en état éteint . L'EPROM LSI avec effacement ultraviolet K573RF4A d'une capacité de 8 ko permet au moins 25 cycles de réécriture, stocke les informations à l'état allumé pendant au moins 25 000 heures et à l'état éteint pendant au moins 100 000 heures.

L'objectif principal des EPROM est de les utiliser à la place des ROM dans les systèmes de développement et de débogage de logiciels, les systèmes à microprocesseur et autres, lorsqu'il est nécessaire d'apporter des modifications aux programmes de temps en temps.

Le fonctionnement de la ROM peut être considéré comme une conversion un à un N-code d'adresse à chiffres UNE v m-bit code du mot lu à partir de celui-ci, c'est-à-dire La ROM est un convertisseur de code (machine numérique sans mémoire).

En figue. 1.47 montre une image conventionnelle de la ROM sur les diagrammes.

Riz. 1.47. Image conditionnelle de la ROM

Le schéma fonctionnel de la ROM est illustré à la Fig. 1.48.

Riz. 1.48. Schéma fonctionnel de la ROM

Selon la terminologie admise parmi les spécialistes des dispositifs de stockage, le code d'entrée est appelé l'adresse, 2 m pneus verticaux - avec règles numériques, m sorties - par les chiffres du mot stocké. Lorsqu'un code binaire arrive à l'entrée de la ROM, l'une des lignes numériques est toujours sélectionnée. Dans ce cas, à la sortie de ces éléments OU, dont la connexion avec cette règle numérique n'est pas détruite, apparaît 1. Cela signifie que 1 est écrit dans cette catégorie du mot sélectionné (ou règle numérique). La loi de programmation peut aussi être inverse.

Ainsi, la ROM est une unité fonctionnelle avec m entrées et m sorties mémorisant 2 m m- des mots bits qui ne changent pas pendant le fonctionnement d'un appareil numérique. Lorsque l'adresse est transmise à l'entrée ROM, le mot correspondant apparaît à la sortie. Dans la conception logique, une mémoire permanente est considérée soit comme une mémoire avec un ensemble fixe de mots, soit comme un convertisseur de code.

Dans les schémas (voir Fig. 1.47), ROM est désigné par ROM. Les dispositifs de mémoire morte ont généralement une entrée d'autorisation E. Lorsque le niveau à l'entrée E est actif, la ROM exécute ses fonctions. En l'absence d'autorisation, les sorties du microcircuit sont inactives. Il peut y avoir plusieurs entrées permissives, puis le microcircuit est déverrouillé par la coïncidence des signaux sur ces entrées. En ROM, le signal E est souvent appelé lecture RT (read), sélection d'une puce VM, sélection d'un cristal VK (chip select - CS).

Les microcircuits ROM sont adaptés pour l'expansion. Pour augmenter le nombre de bits des mots stockés, toutes les entrées des microcircuits sont connectées en parallèle (Fig. 1.49, une), et du nombre total accru de sorties, le mot de sortie est supprimé avec une profondeur de bits augmentée en conséquence.

Pour augmenter le nombre de mots stockés eux-mêmes (Fig. 1.49, b) les entrées d'adresse des microcircuits sont connectées en parallèle et considérées comme les bits les moins significatifs de la nouvelle adresse étendue. Les bits de poids fort ajoutés de la nouvelle adresse vont au décodeur, qui sélectionne l'un des microcircuits aux entrées E. Avec un petit nombre de microcircuits, le décodage des bits de poids fort peut se faire sur la conjonction des entrées de validation des ROM elles-mêmes. Les sorties des bits de même nom avec une augmentation du nombre de mots stockés doivent être combinées à l'aide des fonctions OU. Des éléments OU spéciaux ne sont pas nécessaires si les sorties des microcircuits ROM sont réalisées soit selon le circuit à collecteur ouvert pour la combinaison par la méthode OU filaire, soit selon le circuit tampon à trois états, ce qui permet une combinaison physique directe des sorties.

Les sorties des microcircuits ROM sont généralement inverses et l'entrée E est souvent également inverse. L'expansion de la ROM peut nécessiter l'introduction d'amplificateurs tampons pour augmenter la capacité de charge de certaines sources de signaux, compte tenu des retards supplémentaires introduits par ces derniers. amplificateurs, mais en général avec des quantités de mémoire relativement faibles, ce qui est typique pour de nombreux DU (par exemple, des dispositifs d'automatisation), l'augmentation de la ROM ne pose généralement pas de problèmes fondamentaux.

Riz. 1.49. Une augmentation du nombre de bits des mots stockés lorsque les entrées des microcircuits sont connectées en parallèle et le nombre de mots stockés est augmenté lorsque les entrées d'adresse des microcircuits sont connectées en parallèle

Très souvent, diverses applications nécessitent le stockage d'informations qui ne changent pas pendant le fonctionnement de l'appareil. Ces informations telles que les programmes dans les microcontrôleurs, les chargeurs de démarrage (BIOS) dans les ordinateurs, les tableaux de coefficients de filtre numérique dans les processeurs de signaux, DDC et DUC, les tableaux de sinus et de cosinus dans NCO et DDS. Presque toujours, ces informations ne sont pas requises en même temps, de sorte que les dispositifs les plus simples pour stocker des informations permanentes (ROM) peuvent être construits sur des multiplexeurs. Parfois, dans la littérature traduite, la mémoire en lecture seule est appelée ROM (mémoire en lecture seule). Un schéma d'une telle mémoire morte (ROM) est illustré à la figure 3.1.

Graphique 3.1. Circuit de mémoire morte (ROM) basé sur un multiplexeur.

Dans ce circuit, une mémoire morte est constituée de huit cellules à un seul bit. La mémorisation d'un bit spécifique dans une cellule à un bit se fait en scellant le fil à la source d'alimentation (écriture un) ou en scellant le fil au corps (écriture zéro). Dans les diagrammes schématiques, un tel dispositif est désigné comme le montre la figure 3.2.

Graphique 3.2. Désignation de la mémoire morte sur les diagrammes schématiques.

Afin d'augmenter la capacité de la cellule mémoire ROM, ces microcircuits peuvent être connectés en parallèle (les sorties et les informations enregistrées restent bien entendu indépendantes). Le schéma de connexion en parallèle de ROM à un bit est illustré à la figure 3.3.

Figure 3.3 Schéma de ROM multi-bits (ROM).

Dans les vraies ROM, les informations sont enregistrées à l'aide de la dernière opération de production du microcircuit - la métallisation. La métallisation est réalisée à l'aide d'un masque, de telles ROM sont donc appelées ROM de masque. Une autre différence entre les microcircuits réels et le modèle simplifié donné ci-dessus est l'utilisation d'un démultiplexeur en plus du multiplexeur. Cette solution permet de transformer une structure de stockage unidimensionnelle en une structure bidimensionnelle et, ainsi, de réduire significativement le volume du circuit décodeur nécessaire au fonctionnement du circuit ROM. Cette situation est illustrée par la figure suivante :

Graphique 3.4. Un circuit de mémoire morte masquée (ROM).

Les ROM masquées sont représentées dans des diagrammes schématiques, comme illustré à la Figure 3.5. Les adresses des cellules mémoire de ce microcircuit sont transmises aux broches A0 ... A9. Le microcircuit est sélectionné par le signal CS. En utilisant ce signal, vous pouvez augmenter la quantité de ROM (un exemple d'utilisation du signal CS est donné dans la discussion sur la RAM). La lecture du microcircuit est effectuée par le signal RD.

Graphique 3.5. Désignation graphique conventionnelle de la ROM masquée (ROM) sur les diagrammes schématiques.

La ROM masquée est programmée en usine, ce qui est très gênant pour les petites et moyennes séries, sans parler de la phase de développement de l'appareil. Naturellement, pour la production à grande échelle, les ROM masquées sont le type de ROM le moins cher et sont donc largement utilisées aujourd'hui. Des microcircuits ont été développés pour les petites et moyennes séries de production d'équipements radio, qui peuvent être programmés dans des appareils spéciaux - programmeurs. Dans ces ROM, la connexion permanente des conducteurs dans la matrice mémoire est remplacée par des liaisons fusibles en silicium polycristallin. Lors de la production de la ROM, tous les cavaliers sont réalisés, ce qui équivaut à écrire des unités logiques dans toutes les cellules de la mémoire ROM. Lors du processus de programmation de la ROM, une puissance accrue est fournie aux broches d'alimentation et aux sorties du microcircuit. Dans ce cas, si la tension d'alimentation (unité logique) est appliquée à la sortie ROM, le courant ne passera pas par le cavalier et le cavalier restera intact. Si un niveau de tension bas est appliqué à la sortie ROM (connectée au boîtier), un courant traversera le cavalier de la matrice mémoire, qui l'évaporera et lors de la lecture ultérieure des informations de cette cellule ROM, un zéro logique sera lu .

De tels microcircuits sont appelés programmable ROM (EPROM) ou PROM et sont représentés sur des diagrammes schématiques comme illustré à la Figure 3.6. A titre d'exemple d'EPROM, on peut nommer les puces 155PE3, 556PT4, 556PT8 et autres.

Graphique 3.6. Désignation graphique conventionnelle de la mémoire morte programmable (PROM) sur les diagrammes schématiques.

Les ROM programmables se sont avérées très pratiques pour la production de petites et moyennes séries. Cependant, lors du développement d'appareils électroniques, il est souvent nécessaire de modifier le programme écrit dans la ROM. Dans ce cas, l'EPROM ne peut donc pas être réutilisée, une fois que la ROM écrite doit être jetée avec un programme erroné ou intermédiaire, ce qui augmente naturellement le coût de développement matériel. Pour éliminer cet inconvénient, un autre type de ROM a été développé, qui pourrait être effacé et reprogrammé.

La ROM effaçable aux UV est construite sur la base d'une matrice mémoire construite sur des cellules mémoire, dont la structure interne est illustrée dans la figure suivante :

Graphique 3.7. Cellule mémoire de ROM à effacement ultraviolet et électrique.

La cellule est un transistor MOS dont la grille est en polysilicium. Ensuite, lors de la fabrication du microcircuit, cette grille est oxydée et de ce fait elle sera entourée d'oxyde de silicium - un diélectrique aux excellentes propriétés isolantes. Dans la cellule décrite, avec la ROM complètement effacée, il n'y a pas de charge dans la grille flottante, et donc le transistor ne conduit pas de courant. Lors de la programmation de la ROM, une haute tension est appliquée à la deuxième grille, située au-dessus de la grille flottante, et des charges sont induites dans la grille flottante en raison de l'effet tunnel. Après avoir supprimé la tension de programmation, la charge induite reste sur la grille flottante, et donc le transistor reste dans un état passant. La charge sur la grille flottante d'une telle cellule peut être stockée pendant des dizaines d'années.

Le schéma fonctionnel de la mémoire morte décrite ne diffère pas de la ROM masquée décrite précédemment. La seule différence est que la cellule décrite ci-dessus est utilisée à la place d'un lien fusible. Ce type de ROM est appelé mémoire en lecture seule reprogrammable (EPROM) ou EPROM. Dans l'EPROM, l'effacement des informations préalablement enregistrées s'effectue par rayonnement ultraviolet. Pour que cette lumière passe sans entrave au cristal semi-conducteur, une fenêtre en verre de quartz est intégrée dans le boîtier du microcircuit ROM.

Lorsque le microcircuit RPZU est irradié, les propriétés isolantes de l'oxyde de silicium sont perdues, la charge accumulée de la grille flottante s'écoule dans le volume semi-conducteur et le transistor de la cellule mémoire passe dans un état fermé. Le temps d'effacement de la puce RPZU varie de 10 à 30 minutes.

Le nombre de cycles d'écriture - effacement des puces EPROM est compris entre 10 et 100 fois, après quoi la puce EPROM tombe en panne. Cela est dû à l'effet destructeur du rayonnement ultraviolet sur l'oxyde de silicium. A titre d'exemple de microcircuits EPROM, on peut citer la série 573 de microcircuits de fabrication russe et les microcircuits 27cXXX de fabrication étrangère. L'EPROM est le plus souvent utilisée pour stocker des programmes BIOS pour des ordinateurs à usage général. Les EPROM sont représentées sur des diagrammes schématiques comme le montre la Figure 3.8.

Graphique 3.8. Désignation graphique conditionnelle de l'EPROM sur les schémas de principe.

Étant donné que les boîtiers avec une fenêtre en quartz sont très coûteux, ainsi qu'un petit nombre de cycles d'écriture-effacement, ils ont conduit à la recherche de moyens d'effacer électriquement les informations d'une EPROM. Sur ce chemin, de nombreuses difficultés ont été rencontrées, qui ont été pratiquement résolues à ce jour. De nos jours, les microcircuits à effacement électrique d'informations sont assez répandus. En tant que cellule mémoire, ils utilisent les mêmes cellules que dans l'EPROM, mais ils sont effacés par le potentiel électrique, de sorte que le nombre de cycles d'écriture-effacement pour ces microcircuits atteint 1 000 000 de fois. Le temps d'effacement d'une cellule mémoire dans de telles ROM est réduit à 10 ms. Le circuit de commande des ROM programmables effaçables électriquement s'est avéré complexe, il y avait donc deux directions pour le développement de ces microcircuits :

1. EEPROM (EEPROM) - mémoire morte programmable effaçable électriquement

Les EPROM effaçables électriquement (EEPROM) sont plus chères et plus petites en volume, mais elles vous permettent de réécrire chaque cellule mémoire séparément. En conséquence, ces microcircuits ont le nombre maximum de cycles d'écriture - effacement. Le domaine d'application des ROM effaçables électriquement est le stockage de données qui ne doivent pas être effacées lors de la mise hors tension. De tels microcircuits comprennent les microcircuits domestiques 573PP3, 558PP3 et les microcircuits EEPROM étrangers de la série 28cXX. Les ROM effaçables électriquement sont indiquées sur les diagrammes schématiques, comme illustré à la Figure 3.9.

Figure 9. Désignation graphique conventionnelle de la mémoire morte effaçable électriquement (EEPROM) sur les schémas.

Récemment, il y a eu une tendance à réduire la taille de l'EEPROM en réduisant le nombre de sorties externes des microcircuits. Pour cela, l'adresse et les données sont transmises vers et depuis le microcircuit via le port série. Dans ce cas, deux types de ports série sont utilisés - le port SPI et le port I2C (microcircuits des séries 93cXX et 24cXX, respectivement). La série étrangère 24cXX correspond à la série domestique de microcircuits 558PPX.

FLASH - Les ROM diffèrent des EEPROM en ce que l'effacement est effectué non pas pour chaque cellule séparément, mais pour l'ensemble du microcircuit dans son ensemble ou le bloc de la matrice mémoire de ce microcircuit, comme cela a été fait dans l'EPROM.

Graphique 3.10. Désignation graphique conditionnelle de la mémoire FLASH sur les diagrammes schématiques.

Lors de l'accès à la mémoire morte, vous devez d'abord définir l'adresse de la cellule mémoire sur le bus d'adresse, puis effectuer une opération de lecture à partir du microcircuit. Ce chronogramme est illustré à la figure 3.11.

Graphique 3.11. Chronogrammes des signaux pour la lecture des informations de la ROM.

Sur la figure 3.11, les flèches montrent la séquence dans laquelle les signaux de commande doivent être générés. Dans cette figure, RD est le signal de lecture, A est les signaux de sélection de l'adresse de cellule (étant donné que les bits individuels dans le bus d'adresse peuvent prendre des valeurs différentes, les chemins de transition vers l'état simple et zéro sont indiqués), D est le informations de sortie lues à partir de la cellule ROM sélectionnée.

4. Effectuez l'opération d'addition en complément à deux, représentant les termes donnés sous forme binaire :

1) + 45 2) - 45

- 20 + 20

Solution:

1) x 1 = 45 = 0,101101 pr

x 2 = - 20 = 1.010100 pr = 1.101011 arr = 1.101100 ajouter

+ 1,101100

Réponse: 0.011001 pr = 25 10

2) x 1 = - 45 = 1.101101 pr

x 2 = 20 = 0,010100 pr

+ 0,010100

Réponse: 1.100111 addition = 1.011000 arr = 1.011001 pr = - 25 10

Question numéro 5.

Effectuez les tâches suivantes :

1) écrire la fonction logique dans SNDF ;

2) minimiser la fonction logique en utilisant les cartes de Karnaugh ;

Les principaux paramètres de classification de la mémoire

Paramètres statiques 3U

Un avantage important de la ROM par rapport à la RAM est la rétention d'informations lorsque l'alimentation est coupée. Le coût d'un bit d'information stocké dans la ROM peut être presque un ordre de grandeur inférieur à celui de la RAM. Des dispositifs de stockage permanents peuvent être mis en œuvre sur la base de divers principes physiques.

Actuellement, les types de ROM suivants sont utilisés :

MASQUE ROMS sont programmés par leur fabricant, qui, selon les informations préparées par l'utilisateur, réalise des modèles de photos, à l'aide desquels il entre ces informations dans le cristal ROM pendant le processus de production. Cette méthode est la moins chère et est destinée à la production à grande échelle de ROM.

Les ROM masquées sont construites à base de diodes, de transistors bipolaires et MOS. Dans la diode ROM, les diodes sont incluses dans les intersections matricielles qui correspondent à l'entrée "1", et sont absentes aux endroits où le "0" doit être écrit. Les circuits de commande externes des ROM à diodes sont très simples. Puisque le réseau de diodes est un élément à couplage galvanique, les signaux de sortie ont la même forme que les signaux d'entrée. Les dispositifs de mémoire permanente basés sur des transistors MIS sont un peu plus faciles à fabriquer que les bipolaires.

Les ROM masquées sont très fiables, mais il est impossible de modifier les informations dans la ROM sans créer un nouveau circuit intégré, ce qui est particulièrement gênant au stade de l'élaboration des programmes système.

ROM PROGRAMMABLES PAR L'UTILISATEUR sont plus polyvalents et donc plus chers. Ce sont des matrices de dispositifs bipolaires à cavaliers fusibles (leur schéma simplifié est représenté sur la Fig.17.7), dont les liaisons avec les bus d'adresses et de bits sont détruites lors de la saisie du code sur des PROGRAMMEURS... Ces dispositifs génèrent des tensions nécessaires et suffisantes pour brûler les liaisons fusibles dans les éléments mémoire sélectionnés de la ROM.

En figue. ... les cavaliers fusibles PP sont représentés sous la forme de fusibles inclus dans les émetteurs des transistors multi-émetteurs VTo ... VTp. Des éléments programmables sont compris entre les émetteurs des transistors matriciels et les lignes de bit. La présence d'un cavalier correspond à un 0 logique en sortie de l'amplificateur de lecture, et l'absence de cavalier correspond à une unité logique. Le processus d'écriture d'informations sur le circuit est la destruction sélective des fusibles par le courant fourni par le dispositif de programmation

ROM PROGRAMMABLE UNE FOIS (EPROM) l'entraînement est effectué sur la base de cellules. Les dispositifs de mémoire permanente de ce type ne permettent qu'un enregistrement unique d'informations dans une cellule. Lors de la programmation "ces cavaliers fusibles en nichrome ou autre matériau réfractaire sont grillés à l'aide d'un dispositif de programmation spécial. La combustion des cavaliers en mode de programmation est effectuée par une série d'impulsions selon un programme spécial.

Pour augmenter la fiabilité du fonctionnement de la ROM, la technique de programmation prévoit la livraison d'une série de 40, .. 100 impulsions après avoir fixé le moment de la gravure du cavalier, ainsi qu'un entraînement thermique obligatoire de la ROM programmée à une température (environ 100°C).

Plus fiables sont les microcircuits avec cavaliers en silicium polycristallin, dans lesquels le processus de transition irréversible du polysilicium d'un état conducteur à un état non conducteur se produit sous l'action de l'échauffement provoqué par le passage du courant.

Les circuits de support du mode de programmation sont généralement situés sur la puce elle-même, et le processus de programmation se déroule comme suit.

1) L'adresse de la cellule sélectionnée est fournie aux entrées d'adresse.

2) La tension d'alimentation du microcircuit + U monte jusqu'à la tension de programmation +10 V nécessaire pour créer un courant, I 400 mA suffisant pour faire fondre le cavalier.

3) Une tension de +15 V avec un courant ne dépassant pas 100 mA est fournie à l'entrée de programmation V via une résistance

ROM PROGRAMMABLE (EPROM) Les plus répandues d'entre elles sont les mémoires mortes à effacement ultraviolet et à effacement électrique et enregistrement d'informations.

Les microcircuits, dans lesquels les informations sont effacées au moyen d'un rayonnement ultraviolet (UVEPROM), ont : la possibilité d'une programmation multiple, un temps d'accès et une consommation électrique assez courts, une grande capacité.

L'élément de stockage dans la ROM d'effacement UV est un MOSFET. Les informations sur le contenu d'une cellule donnée sont stockées sous forme de charge sur la deuxième grille du MOSFET. S'il est nécessaire de reprogrammer le microcircuit, les informations préenregistrées sont effacées avec une lumière ultraviolette à l £ 400 microns (la source peut être une lampe DRT220 ou DRT375) à travers une fenêtre en quartz transparent sur la surface du boîtier du microcircuit. Le rayonnement UV décharge la grille flottante du MOSFET. Le temps de stockage des informations dans les microcircuits ROM de ce type est déterminé par la qualité du diélectrique de grille et pour les microcircuits modernes est de dix ans ou plus.

Les puces ROM avec effacement électrique des informations sont populaires parmi les ingénieurs de microprocesseurs en raison de leur capacité à effacer et à écrire rapidement, un grand nombre de cycles de réécriture de données (10 000 fois ou plus). Cependant, elles sont assez chères et complexes par rapport aux puces ROM à effacement UV et, par conséquent, sont inférieures à ces dernières en termes de degré d'utilisation dans les équipements à microprocesseur.

La cellule mémoire dans la ROM effaçable est basée sur un MOSFET à grille flottante, le même que dans la ROM effaçable aux UV. Mais dans les microcircuits de ce type, les méthodes technologiques offrent la possibilité d'un tunnel inverse, c'est-à-dire sélection des électrons de la grille flottante, ce qui vous permet d'effacer sélectivement les informations saisies.

FERNETOELECTRICITY, un analogue électrique du ferromagnétisme. Tout comme dans les substances ferromagnétiques lorsqu'elles sont placées dans un champ magnétique, une polarisation magnétique résiduelle (moment) apparaît, dans les diélectriques ferroélectriques placés dans un champ électrique, une polarisation électrique résiduelle apparaît.

La raison microscopique de la ferroélectricité est la présence de dipôles atomiques (ou moléculaires) à l'intérieur de la substance. Ces dipôles sont orientés par un champ électrique externe et restent orientés après suppression du champ ; inverser le sens du champ conduit à l'inversion de l'orientation des dipôles. La différence fondamentale entre la ferroélectricité et le ferromagnétisme est que les charges électriques libres peuvent masquer les champs électriques générés par les dipôles électriques, ce qui complique l'observation directe de la polarisation statique. La polarisation est généralement mesurée avec une boucle dite d'hystérésis. L'échantillon est placé entre les plaques du condensateur, auxquelles est appliquée une tension alternative E. L'écran de l'oscilloscope enregistre la courbe de dépendance de la charge apparaissant sur les plaques, et donc la polarisation électrique (puisque la charge par unité de surface des plaques est une mesure du vecteur de polarisation électrique P), sur la tension (champ) E. La boucle d'hystérésis représentée sur la Fig. 1, est caractérisé par deux valeurs : la polarisation résiduelle P (de signe quelconque), qui existe même à champ nul E, et le champ coercitif Ec, auquel le vecteur de polarisation s'inverse. L'aire de la boucle d'hystérésis est égale au travail des forces électriques dépensées au cours d'un cycle de la transition ferroélectrique entre deux états de polarisation équivalents de signe opposé.

À l'heure actuelle, il existe un grand nombre de combinaisons de toutes sortes d'éléments de base à partir desquels une cellule mémoire est construite - un transistor ferroélectrique ferromagnétique et le même condensateur. Mais en considérant ces combinaisons, 4 types principaux peuvent être identifiés, qui sont basiques, tous les autres types de cellules FeRAM ne sont que leurs combinaisons. Il s'agit d'une cellule à transistor unique FeRAM 1T, d'une cellule à condensateur unique FeRAM 1C, également appelée SFRAM (mémoire à accès aléatoire ferroélectrique à lecture statique, non volatile - un analogue complet de la SRAM), le transistor-condensateur 1T-1C FeRAM le plus courant cellule et la plus stable de toutes les cellules doubles mentionnées ci-dessus. 2T-2C FeRAM. Et maintenant pour plus de détails.

En plus de ces structures de base, il existe un grand nombre de leurs combinaisons. Presque toutes les universités qui se respectent le moins du monde examinent maintenant les options d'agencement des cellules et d'étude des propriétés de ces hybrides. Des diplômes sur ce sujet sont défendus, de plus en plus de brevets sont obtenus. Il est irréaliste d'envisager au moins les combinaisons les plus prometteuses dans le cadre d'un article. Voici le matériel pour au moins un autre article, mais pour l'instant, cela vaut la peine de passer à d'autres perspectives pour FeRAM.

Cette structure de cellule a été utilisée dans l'un des premiers modèles FeRAM fonctionnels, mais ses performances n'étaient pas à la hauteur - la cellule a perdu sa charge trop rapidement et s'est transformée en un état imprévisible, c'est-à-dire qu'elle n'était pas non volatile, alors travaillez dans la zone 1T a été réduite. Mais l'idée elle-même s'est avérée tenace - après tout, n'ayant qu'un seul transistor comme cellule, vous pouvez atteindre sa taille minimale et, par conséquent, une capacité d'information gigantesque par unité de surface de puce. C'est pourquoi, en 2002, les travaux sur la création de 1T FeRAM ont été poursuivis par les deux plus grands instituts japonais - NERI (Nanoelectronics Research Institute) et AIST (National Institute of Advanced Industrial Science and Technology). En utilisant des ferroélectriques ferromagnétiques de dernière génération - l'oxyde composite SBT (SrBi2Ta2O9) avec l'ajout d'hafnium Hf et en modifiant légèrement la structure d'un transistor à effet de champ à grille ferroélectrique, ils ont réussi à obtenir une structure 1T avec un temps de stockage de charge significativement plus long, un ordre de grandeur supérieur aux évolutions précédentes.

Le circuit 1T FeRAM lui-même ressemble à ceci :

A gauche se trouve un schéma d'une cellule 1T-1C traditionnelle, à droite seulement 1T. Même à partir du schéma de principe, il est clair que la cellule 1T est de conception plus petite et plus simple que la 1T-1C, ce qui devrait avoir un effet positif sur le prix de revient et la capacité de stockage d'informations qui en découle.

Le transistor lui-même ressemble à ceci :

L'écriture sur la cellule FeRAM 1T est effectuée lorsqu'une charge positive ou négative est appliquée aux électrodes du circuit. Lorsqu'une tension de + 6V est appliquée à l'électrode de drain, un courant pulsé adéquat correspondant à la valeur "1" apparaît dans le canal conducteur. Et vice versa - après avoir appliqué une tension négative - le courant pulsé est extrêmement insignifiant - la cellule passe en position "0".

Sur le graphique, cela ressemble à ceci :

Comme il ressort de ce graphique, la différence entre l'état "0" et l'état "1" est suffisante pour une détermination sans ambiguïté de la valeur de la cellule, et la chute du courant de fuite est insignifiante - pendant 106 secondes (ce qui correspond à 11,6 jours), la chute n'a pas dépasser 2%.

En résumé, on peut dire que cette technologie est tout à fait viable - taille de cellule extrêmement petite, stabilité de charge et vitesse d'accès élevée aux cellules (quoi de plus simple qu'un transistor ?) - ce sont les positions clés de 1T FeRAM. Le principal problème est la fiabilité du stockage de charge - la mémoire basée sur 1T FeRAM perd des données après 50-60 jours. Cependant, cela n'est pas pertinent pour le marché des ordinateurs portables - il est peu probable que l'un des propriétaires de PDA ait son jouet préféré éteint pendant plus de deux mois, et lorsqu'il est allumé, la charge du transistor est rafraîchie. Par conséquent, les créateurs de 1T se retrouvent avec une fiabilité croissante et, surtout, mettant tout cela en pratique - et cela semble être le principal problème, aucun des grands fabricants de FeRAM ne s'est encore intéressé à cette nouvelle réincarnation de l'ancienne idée, préférant traiter avec les plus traditionnels 1T-1C et 2T-2C... Pour le moment, il n'y a eu aucune nouvelle concernant la licence de la technologie 1T par un grand fabricant. Apparemment, les stéréotypes sont tenaces - une fois qu'ils ont rejeté la structure 1T, les géants de l'industrie informatique l'ont oublié. J'aimerais croire que ce, comme les développeurs l'ont appelé, ultra-Gbit FeRAM, aura de la chance avec les éditeurs, et nous verrons des supports de stockage non volatils de grande capacité bon marché sur les étagères.

RAM ferroélectrique non volatile série 16 kbit (FRAM) avec alimentation 3V

Caractéristiques distinctives:

RAM non volatile ferroélectrique 16 kbit
- Organisation des cellules mémoire 2048 x 8
- Nombre illimité de cycles de lecture/écriture
- Durée de conservation des informations de 10 ans
- Enregistrement sans délai (NoDelay™)
- Technologie ferroélectrique avancée hautement fiable

Interface série rapide à deux fils
- Vitesse d'horloge maximale du bus série jusqu'à 1 MHz
- Remplacement matériel direct pour EEPROM

Basse consommation énergétique
- Fonctionne lorsqu'il est alimenté par 2.7-3.6V (nouvelle fonctionnalité)
- Courant actif - 75 A (100 kHz, 3V)
- Courant de repos - 1 A

Conformité aux normes de l'industrie
- Température de fonctionnement : -40 °C ... + 85 °C
- 8 broches Paquet SOIC
- Disponibilité de 8 broches respectueuses de l'environnement. Boîtiers SOIC (nouvelle fonctionnalité)

Schéma fonctionnel du FM24CL16 :

Brochage FM24CL16 :

Description générale:

FM24CL16 est une mémoire non volatile de 16 kbit réalisée en technologie ferroélectrique. La mémoire ferroélectrique à accès aléatoire ou FRAM est non volatile et effectue des opérations de lecture et d'écriture similaires à la RAM. Il fournit un stockage fiable des informations pendant 10 ans, tout en éliminant les problèmes liés à la complexité, à la vitesse d'écriture limitée et au niveau de fiabilité du système de l'EEPROM et d'autres mémoires non volatiles.

Contrairement à l'EEPROM, le FM24CL16 effectue une opération d'écriture à la vitesse du bus. Dans ce cas, il n'y a pas de retard dans l'enregistrement.

Le prochain cycle de bus peut être démarré immédiatement sans qu'il soit nécessaire d'interroger les données. De plus, l'appareil dispose d'un nombre illimité de cycles d'écriture, ce qui est de plusieurs ordres de grandeur supérieur à celui d'une EEPROM. De plus, la FRAM consomme beaucoup moins de courant lors de l'écriture que l'EEPROM, ce qui nécessite une alimentation interne supplémentaire pour le circuit de programmation.

Ces capacités font du FM24CL16 l'outil idéal pour les applications de stockage non volatile où un enregistrement de données fréquent et rapide est requis. Des exemples de telles applications vont des supports de stockage, où le temps d'écriture peut être critique, au contrôle industriel, où les retards d'écriture dans l'EEPROM peuvent entraîner une perte de données. Ensemble, ces avantages vous permettent d'écrire des données à une fréquence plus élevée sans gêner la programmation.

Le FM24CL16 est disponible dans un standard industriel à 8 broches. SOIC et utilise un protocole de communication à deux fils. Les performances sont garanties sur toute la plage de température industrielle de -40°C à +85°C. FM24CL16 nécessite une alimentation 3V et fournit une vitesse de bus jusqu'à 1 MHz, tout en étant interopérable avec la version 5V de FM24C16.

Description des conclusions :

Informations de commande:

Des couches minces de titanate de zirconate de lanthane et de plomb (PLZT) sont activement étudiées dans le but de créer des dispositifs de mémoire microélectronique dépendants de l'énergie utilisant la technologie du silicium. (La polarisation bistable est la base idéale pour les cellules de mémoire binaire.)

À la suite de la transition des technologies de production de produits semi-conducteurs vers un processus inférieur à 1 micron, le besoin s'est fait sentir d'une diminution correspondante de la tension d'alimentation. Il y a une tendance croissante sur le marché à passer des systèmes 5 volts aux systèmes 3 volts. Cependant, tous les composants de base ne répondent pas à cette tendance, et les concepteurs de systèmes sont confrontés à la complexité d'utilisation des composants lors de l'utilisation d'une seule alimentation. Ce problème est encore plus vrai pour les entreprises de maintenance de systèmes qui économisent de l'argent en reconcevant des pièces obsolètes de 5 volts.

Atmel a pris cela en compte lors de la conception de la nouvelle famille DataFlash de la série AT45DBXXXX avec seulement une alimentation 3V. Cependant, la famille DataFlash 3 volts peut également être utilisée dans des systèmes 5 volts. Ce guide pratique a pour objectif de fournir des lignes directrices pour l'utilisation du 3V DataFlash dans des systèmes d'alimentation 5V ou mixtes.

SEIZE NUMÉROS

La cellule de mémoire d'un micro-ordinateur typique peut contenir un nombre binaire 1001 1110. Une si longue chaîne de zéros et de uns est difficile à mémoriser et peu pratique à saisir à partir du clavier. Le nombre 1001 1110 aurait pu être converti en décimal, ce qui aurait donné 158 10, mais le processus de conversion aurait pris beaucoup de temps. La plupart des systèmes de micro-informatique utilisent la notation hexadécimale pour faciliter la mémorisation et l'utilisation de nombres binaires tels que 1001 1110.

Le système hexadécimal ou base 16 utilise 16 caractères de O à 9 et A, B, C, D, E, F. 2.5 montre les équivalents des nombres décimaux, binaires et hexadécimaux.

Remarque du tableau. 1 que chaque caractère hexadécimal peut être représenté par une seule combinaison de quatre bits. Ainsi, la représentation hexadécimale du nombre binaire 1001 1110 est 9E. Cela signifie que la partie 1001 du nombre binaire est 9, et la partie 1110 est E (en code hexadécimal, bien sûr). Par conséquent, 1001 1110 2 = 9E 16. (Rappelez-vous que les indices représentent la base du système numérique.)

Comment puis-je convertir le binaire 111010 en hexadécimal ? Vous commencez par MB et divisez le nombre binaire en groupes de 4 bits. Remplacez ensuite chaque groupe de 4 bits par le chiffre hexadécimal équivalent : 1010 2 = A, 0011 2 = 3, donc 111010 2 = 3A 16.

Comment puis-je convertir l'hexa 7F en binaire ? Dans ce cas, chaque chiffre hexadécimal doit être remplacé par son équivalent binaire à 4 bits. Dans l'exemple, le nombre binaire 0111 est remplacé par

Tableau 1. Équivalents décimaux, hexadécimaux et binaires

hexadécimal 7, et 1111 2 remplace F 16, donc 7F 16 = 11110111 2.

La notation hexadécimale est largement utilisée pour représenter les nombres binaires.

Tableau 2. Conversion de l'hexadécimal en décimal

Convertissez le nombre hexadécimal 2C6E en décimal. La procédure correspond au tableau. 2. Les valeurs des positions des quatre premiers chiffres hexadécimaux sont, respectivement, de gauche à droite 4096, 256, 16 et 1. Le nombre décimal contient 14 (E 16) uns, 6 nombres 16, 12 (C 16 ) nombres 256 et 2 nombres 4096. Chaque chiffre est multiplié par le poids correspondant, la somme est obtenue, ce qui nous donne le nombre décimal 11374.

Convertissez le nombre décimal 15797 en hexadécimal. En figue. 5 montre la procédure. La première ligne divise 1579710 par 16, ce qui est

15797 10:16 = 987 reste 5 10 = 5 16 MR

978 10: 16 = 61 reste 11 10 = B 16

61 10:16 = 3 reste 13 10 = D 16

3 10: 16 = 0 reste 3 10 = 3 16 CP

15797 10 = 3 D B 5

Riz. 5. Conversion décimale en hexadécimale

donne le quotient 987 10 et le reste 5 10, qui est ensuite converti en son équivalent hexadécimal (5 10 = 5 16) et devient le chiffre le moins significatif (MP) du nombre hexadécimal. Le premier quotient (987) devient divisible sur la deuxième ligne et se divise à nouveau par 16, ce qui donne le quotient 61 et le reste 11 10 ou hexa B. Sur la troisième ligne 61 est divisible par 16, donne le quotient 3 et le reste 13 10 ou D 16, et dans la quatrième ligne d'une ligne, le dividende 3 est divisé par 16, donne le quotient 0 et le reste Z 10 ou 3 16. Lorsque le quotient est 0, comme dans la quatrième ligne, la conversion se termine. 3 16 devient le chiffre le plus significatif (MS) du résultat, c'est-à-dire 3DB5 16.

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Université d'État de Novgorod I. Sage

abstrait

Sur le thème « Périphériques de stockage permanents. Principales caractéristiques, champ d'application "

Complété : étudiant de 1ère année gr. 5261

Bronina Ksenia

Vérifié par: Arkhipova Gelirya Askhatovna

Veliki Novgorod, 2016

1. Le concept de stockage permanent

1.1 Principales caractéristiques de la ROM

1.2 Classification du ROM

1.2.1 Par type d'exécution

1.2.2 Par types de puces ROM

1.2.3 Par la méthode de programmation des microcircuits (en leur écrivant un firmware)

2. Candidature

3. Types historiques de ROM

Littérature

1. Le concept de stockage permanent

La mémoire morte (ROM, ou ROM - Read Only Memory, mémoire morte) est également construite sur la base de modules (cassettes) installés sur la carte mère et sert à stocker des informations immuables : programmes de démarrage du système d'exploitation, programmes de test des périphériques informatiques et certains pilotes système d'entrée/sortie de base (BIOS), etc.

La mémoire permanente comprend la mémoire morte, la ROM (dans la littérature anglaise - Read Only Memory, ROM, qui se traduit littéralement par « mémoire morte »), la ROM programmable, l'EPROM (dans la littérature anglaise - Programmable Read Only Memory, PROM) et mémoire flash. Le nom de la ROM parle de lui-même. Les informations dans la ROM sont enregistrées chez le fabricant d'usine des microcircuits de mémoire et sa valeur ne peut pas être modifiée à l'avenir. La ROM stocke des informations critiques pour l'ordinateur, qui ne dépendent pas du choix du système d'exploitation. La ROM programmable diffère de la ROM habituelle en ce que les informations sur ce microcircuit peuvent être effacées par des méthodes spéciales (par exemple, les rayons ultraviolets), après quoi l'utilisateur peut réécrire des informations dessus. Ces informations ne peuvent pas être supprimées avant la prochaine opération d'effacement.

Il est d'usage de désigner la ROM en tant que périphérique de stockage permanent non volatile et "semi-permanent", à partir duquel vous ne pouvez lire les informations qu'à la volée, l'enregistrement des informations dans la ROM est effectué en dehors du PC dans des conditions de laboratoire ou en présence d'un programmeur spécial et dans l'ordinateur. Selon la technologie d'enregistrement de l'information, on peut distinguer les ROM des types suivants :

§ microcircuits programmables uniquement en fabrication - ROM classiques ou masquées ou ROM ;

§ microcircuits, programmables une fois en laboratoire, - ROM programmable (PROM), ou ROM programmable (PROM) ;

§ microcircuits programmables à répétition - ROM reprogrammable ou PROM effaçable (EPROM). Parmi elles, il convient de noter les puces EEPROM (Electrical Erasable PROM) reprogrammables électriquement, y compris la mémoire flash.

1.1 Principales caractéristiques de la ROM

Les données en mémoire morte (ROM) sont stockées de manière permanente. Les données stockées en permanence sont dites non volatiles, ce qui signifie qu'elles restent dans la ROM même lorsque l'alimentation est coupée. Une fois les données écrites sur la ROM, elles peuvent être lues par d'autres appareils, mais les nouvelles données ne peuvent pas être écrites sur la ROM.

La ROM est le plus souvent utilisée pour stocker ce qu'on appelle un « programme de surveillance ». Un programme moniteur est un programme machine qui permet à l'utilisateur d'un système de micro-ordinateur de visualiser et de modifier toutes les fonctions du système, y compris la mémoire. Une autre utilisation répandue de la ROM est le stockage de tables de données fixes, telles que des fonctions mathématiques, qui ne changent jamais.

Quatre types de ROM sont largement utilisés par les systèmes informatiques numériques : ROM à programmation par masque, ROM programmable (EPROM), ROM programmable effaçable (EPROM) et ROM programmable électriquement (EEPROM).

1.2 Classification du ROM

1.2.1 Par type d'exécution

Le tableau de données est combiné avec le dispositif d'échantillonnage(un lecteur), dans ce cas le tableau de données est souvent appelé "firmware" dans la conversation :

§ puce ROM;

§ Une des ressources internes d'un micro-ordinateur monopuce (microcontrôleur), généralement FlashROM.

Le jeu de données existe par lui-même:

§ disque compact;

§ carte perforée;

§ ruban perforé;

§ codes à barres ;

§ montage "1" et montage "0".

1.2.2 Par types de puces ROM

Par technologie de fabrication de cristal:

§ RO ing. mémoire en lecture seule - mémoire en lecture seule, ROM masquée, fabriquée selon la méthode d'usine. À l'avenir, il n'y a aucun moyen de modifier les données enregistrées.

Figure 1. Masquer la ROM

§ PRO ing. mémoire morte programmable - ROM programmable qui peut être flashée une fois par l'utilisateur.

Figure 2. ROM programmable

§ EPROM ing. mémoire morte programmable effaçable - ROM reprogrammable / reprogrammable (EPROM / EPROM)). Par exemple, le contenu du microcircuit K573RF1 a été effacé à l'aide d'une lampe ultraviolette. Pour le passage des rayons ultraviolets vers le cristal, une fenêtre en verre de quartz était prévue dans le boîtier du microcircuit.

Figure 3. ROM flash

§ EEPROM ing. mémoire morte programmable effaçable électriquement). Ce type de mémoire peut être effacé et rempli de données des dizaines de milliers de fois. Utilisé dans les disques SSD. L'une des variétés d'EEPROM est la mémoire flash.

Figure 4. ROM effaçable

§ ROM sur les domaines magnétiques, par exemple K1602RTs5, avait un dispositif d'échantillonnage complexe et stockait une assez grande quantité de données sous forme de régions magnétisées du cristal, tout en n'ayant pas de pièces mobiles (voir. Mémoire d'ordinateur). Un nombre illimité de cycles de réécriture a été fourni.

§ NVRAM, mémoire non volatile - la mémoire "non volatile", à proprement parler, n'est pas une ROM. Il s'agit d'une petite RAM, structurellement combinée à une batterie. En URSS, ces appareils étaient souvent appelés "Dallas" du nom de la société qui les avait lancés sur le marché. Dans la NVRAM des ordinateurs modernes, la batterie n'est plus structurellement connectée à la RAM et peut être remplacée.

Par type d'accès:

§ Avec accès parallèle (mode parallèle ou accès aléatoire) : une telle ROM est accessible dans le système dans l'espace d'adressage de la RAM. Par exemple, K573RF5 ;

§ Avec accès séquentiel : de telles ROM sont souvent utilisées pour le chargement unique de constantes ou de micrologiciels dans un processeur ou un FPGA, utilisées pour stocker les paramètres des chaînes de télévision, etc. Par exemple, 93C46, AT17LV512A.

1.2.3 Par la méthode de programmation des microcircuits (en leur écrivant un firmware)

§ ROM non programmable ;

§ ROM programmées uniquement à l'aide d'un appareil spécial - programmeur de ROM (à la fois flashé une fois et plusieurs fois). L'utilisation d'un programmateur est notamment nécessaire pour fournir des tensions non standard et relativement élevées (jusqu'à +/- 27 V) à des sorties spéciales.

§ ROM (re)programmable en circuit (ISP, programmation dans le système) - ces microcircuits ont un générateur de toutes les hautes tensions nécessaires à l'intérieur et peuvent être flashés sans programmeur et même sans soudure à partir de la carte de circuit imprimé, par logiciel .

monoscope de programmation de puce mémoire

2. Candidature

La mémoire permanente est souvent écrite pour contrôler le firmware d'un appareil technique : un téléviseur, un téléphone portable, divers contrôleurs ou un ordinateur (BIOS ou OpenBoot sur les machines SPARC).

BootROM est un firmware, tel que s'il est écrit dans une puce ROM appropriée installée dans une carte réseau, il devient possible de charger le système d'exploitation sur un ordinateur à partir d'un nœud de réseau local distant. Pour les cartes réseau intégrées, BootROM peut être activé via le BIOS.

La ROM des ordinateurs compatibles IBM PC se trouve dans l'espace d'adressage de F600 : 0000 à FD00 : 0FFF

3. Types historiques de ROM

Les dispositifs de stockage permanents ont commencé à trouver des applications dans la technologie bien avant l'avènement des ordinateurs et des appareils électroniques. En particulier, l'un des premiers types de ROM était le rouleau à came, qui était utilisé dans les orgues de Barbarie, les boîtes à musique et les horloges à sonnerie.

Avec le développement de la technologie électronique et des ordinateurs, le besoin de ROM à grande vitesse s'est fait sentir. À l'ère de l'électronique sous vide, des ROM basées sur des potentioscopes, des monoscopes et des lampes à faisceau étaient utilisées. Dans les ordinateurs basés sur des transistors, les matrices enfichables étaient largement utilisées comme ROM de petite capacité. S'il était nécessaire de stocker de grandes quantités de données (pour les ordinateurs des premières générations - plusieurs dizaines de kilo-octets), des ROM à base d'anneaux de ferrite ont été utilisées (il ne faut pas les confondre avec des types de RAM similaires). C'est à partir de ces types de ROM que le terme "firmware" provient - l'état logique de la cellule était défini par la direction d'enroulement du fil qui enfermait l'anneau. Puisqu'un fil fin devait être tiré à travers une chaîne d'anneaux de ferrite, des aiguilles métalliques similaires à celles de couture ont été utilisées pour effectuer cette opération. Et l'opération même consistant à remplir la ROM d'informations ressemblait au processus de couture.

Littérature

Ugryumov E.P. Circuits numériques BHV-Petersburg (2005) Chapitre 5.

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