只读存储器ROM的电路结构及工作原理

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只读存储器ROM的电路结构及工作原理

2023-11-25 09:00| 来源: 网络整理| 查看: 265

只读存储器的电路结构及工作原理 只读存储器的电路结构只读存储器的工作原理不同的ROMMask ROMPROM (Programmable ROM)EPROM (Erasable ROM)EEPROM (Electrically Erasable PROM)

只读存储器的电路结构

只读存储器ROM(read-only memory)的电路结构包括存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器三个组成部分。

其中存储矩阵由许多存储单元排列而成。存储单元可以用二极管、三极管或MOS管构成。每个单元能存放1位二值代码(0或1).每一个或一组存储单元有一个对应的地址代码。

地址译码器的作用是将输入的地址代码译成相应的控制信号,利用这个控制信号选定存储矩阵中的某个存储单元,并把其中的数据送到输出缓冲器。而输出缓冲器采用三态控制,意识能提高存储器的带负载能力,二是便于与系统的总线连接。ROM的电路结构框图如图所示。 在这里插入图片描述 其中, A 0 ∼ A n − 1 A_0\sim A_{n-1} A0​∼An−1​为n条地址输入线,能产生 2 n 2^n 2n 种译码输出,范围为 W 0 ∼ W 2 n − 1 W_0\sim W_{2^n-1} W0​∼W2n−1​ ,每个字的输出为m位,输出是 D 0 ∼ D m − 1 D_0\sim D_{m-1} D0​∼Dm−1​共m位数据。

通常称 A 0 ∼ A n − 1 A_0\sim A_{n-1} A0​∼An−1​为地址线,每种译码输出叫作一个“字”,称 W 0 ∼ W 2 n − 1 W_0\sim W_{2^n-1} W0​∼W2n−1​为字线,每个字的输出为m位,把 D 0 ∼ D m − 1 D_0\sim D_{m-1} D0​∼Dm−1​称为位线(或称为数据线)。

在这里插入图片描述

只读存储器的工作原理

在读取数据时,只要输入指定的地址码并令 E N ‾ = 0 \overline{EN} = 0 EN=0,则地址指定的存储单元所存储的数据便会出现。

例如,当 A 1 A 0 = 01 A_1A_0 = 01 A1​A0​=01时, W 1 = 1 W_1 = 1 W1​=1,而其他字线均为低电平。由于有 D 3 ′ D'_3 D3′​、 D 1 ′ D'_1 D1′​、 D 0 ′ D'_0 D0′​这3根线与 W 1 W_1 W1​间接有二极管,所以这3个二极管导通后使 D 3 ′ D'_3 D3′​、 D 1 ′ D'_1 D1′​、 D 0 ′ D'_0 D0′​均为高电平,而 D 2 ′ D'_2 D2′​为低电平。如果这时 E N ‾ = 0 \overline{EN} = 0 EN=0,即可在数据输出端得到 D 3 D 2 D 1 D 0 = 1011 D_3D_2D_1D_0 = 1011 D3​D2​D1​D0​=1011。根据二极管存储矩阵的排列形式,可以列出地址 A 1 A 0 A_1A_0 A1​A0​与输出数据 D 3 D 2 D 1 D 0 D_3D_2D_1D_0 D3​D2​D1​D0​的对应关系,如下图。 在这里插入图片描述 以上分析可以看出,字线和位线的每个交叉点都是一个存储单元。交点处接有二极管时相当于存1,没有接二极管时相当于存0。交叉点的数目也就是存储单元数。习惯上用存储单元的数目表示存储器的容量,并写成“字数 × \times ×位数 ”的形式。因此,图8-2中ROM的存储容量应表示成“ 4 × 4 4\times4 4×4位”。

不同的ROM Mask ROM

programmed in manufacture

PROM (Programmable ROM)

OTP (one time programmable)

从工厂出来,全部都是1。在programme的时候,将储存0的单元,由1烧(burn)成0。

EPROM (Erasable ROM)

可以多次地programme。

rewritable DVD和普通DVD的区别。

普通DVD,一旦刻好,就不可能再被修改。

rewritable DVD,就是可以被重写的。

EEPROM (Electrically Erasable PROM)

单片机中为什么有了Flash还有EEPROM?

单片机运行时的数据都存在RAM(随机存储器)中,在掉电后RAM中的数据是无法保留的,那么怎样使数据在掉电后不丢失呢?这就需要使用EEPROM或FLASHROM等存储器来实现。

ROM最初不能编程,出场什么内容就永远什么内容,不灵活。后来出现了PROM,可以自己写入一次,要是写错了,只能换一片,随着不断改进,终于出现了可以多次擦除写入的EPROM,每次擦除要把芯片拿到紫外线上照一下,想一下,你往单片机上下了一个程序后发现有个地方需要加一句话,为此你要把单片机放紫外线下照半小时,然后才能再下一次,这么折腾一天也改不了几次。历史的车轮不断前进,伟大的EEPROM出现了,拯救了一大批程序员,终于可以随意地修改ROM中地内容了。



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