TechCodeview

ROM, čo je skratka pre pamäť len na čítanie, je pamäťové zariadenie alebo pamäťové médium, ktoré trvalo uchováva informácie. Je to tiež primárna pamäťová jednotka počítača spolu s pamäťou s náhodným prístupom (RAM). Nazýva sa to pamäť iba na čítanie, pretože môžeme len čítať programy a údaje v nej uložené, ale nemôžeme na ňu zapisovať. Obmedzuje sa na čítanie slov, ktoré sú trvalo uložené v jednotke.

Výrobca ROM naplní programy do ROM v čase výroby ROM. Potom už nebude možné obsah ROM zmeniť, čo znamená, že jej obsah nemôžete neskôr preprogramovať, prepísať ani vymazať. Existuje však niekoľko typov ROM, kde môžete údaje upravovať.

ROM obsahuje špeciálne vnútorné elektronické poistky, ktoré je možné naprogramovať na špecifický vzor prepojenia (informácie). Binárne informácie uložené v čipe sú špecifikované konštruktérom a potom vložené do jednotky v čase výroby, aby vytvorili požadovaný vzor prepojenia (informácie). Po vytvorení vzoru (informácie) zostane v jednotke, aj keď je napájanie vypnuté. Ide teda o energeticky nezávislú pamäť, pretože uchováva informácie aj po vypnutí napájania alebo vypnutí počítača.

Informácie sa pridávajú do pamäte RAM vo forme bitov procesom známym ako programovanie pamäte ROM, pretože bity sú uložené v hardvérovej konfigurácii zariadenia. Takže ROM je programovateľné logické zariadenie (PLD).

Jednoduchým príkladom ROM je kazeta používaná vo videoherných konzolách, ktorá umožňuje systému spúšťať mnoho hier. Údaje, ktoré sú trvalo uložené v osobných počítačoch a iných elektronických zariadeniach, ako sú smartfóny, tablety, TV, AC atď., sú tiež príkladom ROM.

Napríklad, keď spustíte počítač, obrazovka sa nezobrazí okamžite. Chvíľu trvá, kým sa objaví, pretože v pamäti ROM sú uložené pokyny na spustenie, ktoré sú potrebné na spustenie počítača počas procesu zavádzania. Úlohou bootovacieho procesu je spustiť počítač. Načíta operačný systém do hlavnej pamäte (RAM) nainštalovanej v počítači. Program BIOS, ktorý je tiež prítomný v pamäti počítača (ROM), používa mikroprocesor počítača na spustenie počítača počas procesu zavádzania. Umožňuje vám otvoriť počítač a prepojiť počítač s operačným systémom.

Pamäť ROM sa tiež používa na ukladanie firmvéru, čo je softvérový program, ktorý zostáva pripojený k hardvéru alebo je naprogramovaný na hardvérovom zariadení, ako je klávesnica, pevný disk, grafické karty atď. Je uložený vo flash pamäti ROM hardvérového zariadenia. Poskytuje zariadeniu pokyny na komunikáciu a interakciu s inými zariadeniami.

Bloková schéma ROM:

Blok pamäte ROM má vstupné riadky „n“ a výstupné riadky „m“. Každá bitová kombinácia vstupných premenných je známa ako adresa. Každá bitová kombinácia, ktorá vychádza cez výstupné riadky, sa nazýva slovo. Počet bitov na slovo sa rovná počtu výstupných riadkov, m.

Adresa binárneho čísla sa vzťahuje na jednu z adries n premenných. Takže počet možných adries so vstupnými premennými 'n' je 2n. Výstupné slovo má jedinečnú adresu a keďže v ROM je 2n rôznych adries, v ROM je 2n samostatných slov. Slová na výstupných riadkoch v danom čase závisia od hodnoty adresy aplikovanej na vstupné riadky.

Vnútorná štruktúra ROM:

Vnútorná štruktúra pozostáva z dvoch základných komponentov: dekodéra a OR brány. Dekodér je obvod, ktorý dekóduje zakódovanú formu (ako je binárne kódované desiatkové číslo, BCD) na desiatkovú formu. Vstup je teda v binárnej forme a výstup je jeho desiatkový ekvivalent. Všetky hradla OR prítomné v ROM budú mať ako výstup výstupy dekodéra. Vezmime si príklad 64 x 4 ROM. Štruktúra je znázornená na nasledujúcom obrázku.

Táto pamäť iba na čítanie pozostáva zo 64 slov po 4 bitoch. Takže by boli štyri výstupné riadky a jedno zo 64 slov dostupných na výstupných riadkoch je určené zo šiestich vstupných riadkov, pretože máme iba šesť vstupov, pretože v tejto ROM máme 26 = 64, takže môžeme zadať 64 adries alebo minterms. Pre každý vstup adresy existuje jedinečné vybrané slovo. Napríklad, ak je vstupná adresa 000000, vyberie sa slovo číslo 0 a použije sa na výstupné riadky. Ak je vstupná adresa 111111, vyberie sa slovo číslo 63 a použije sa na výstupné riadky.

Vlastnosti ROM:

ROM (Read-Only Memory) má niekoľko odlišných funkcií, vďaka ktorým je vhodná pre rôzne aplikácie. Poďme preskúmať niektoré kľúčové funkcie ROM v jednoduchom jazyku.

Neprchavá pamäť:ROM je energeticky nezávislá pamäť; teda uchováva svoje údaje aj po vypnutí napájania. Vďaka tomu je vhodný na ukladanie trvalých inštrukcií a údajov, pretože zaručuje, že zaznamenané informácie zostanú nedotknuté a možno k nim v prípade potreby pristupovať.Príroda len na čítanie:Pamäť len na čítanie alebo ROM, ako už názov napovedá, bráni rýchlej úprave alebo vymazaniu údajov. Táto vlastnosť poskytuje stabilitu a zabraňuje náhodným zmenám, čím zabezpečuje integritu a spoľahlivosť uložených informácií.Trvalé úložisko:ROM ponúka trvalé ukladanie dát a pokynov. Po naprogramovaní údajov do pamäte ROM počas výroby zostanú pevné a nemožno ich zmeniť bez fyzickej výmeny čipu ROM. Táto stálosť zaručuje konzistenciu a stabilitu uložených informácií.Ukladací priestor firmvéru:ROM sa bežne používa na ukladanie firmvéru, ktorý obsahuje základné pokyny na obsluhu elektronických zariadení. Neprchavý charakter pamäte ROM a iba na čítanie zaisťuje, že firmvér zostane nezmenený a poskytuje zariadeniu spoľahlivú a konzistentnú funkčnosť.Bootovanie a inicializácia:ROM hrá kľúčovú úlohu pri zavádzaní a inicializácii elektronických systémov. Firmvér uložený v pamäti ROM obsahuje počiatočné pokyny potrebné na spustenie systému, načítanie operačného systému a spustenie hardvérových komponentov. To zaisťuje plynulé a kontrolované spúšťanie zariadenia.Zabezpečenie údajov:ROM ponúka vlastné zabezpečenie dát. Keďže údaje uložené v pamäti ROM nie je možné upraviť ani vymazať, chránia pred neoprávnenými zmenami alebo manipuláciou. Táto funkcia zvyšuje bezpečnosť a autenticitu uložených informácií, vďaka čomu je ROM vhodná pre kritické pokyny a citlivé údaje.Okamžitý prístup na čítanie:ROM poskytuje okamžitý prístup na čítanie k uloženým inštrukciám a údajom. K informáciám je možné pristupovať priamo bez časovo náročného načítavania, čo umožňuje rýchle vyhľadávanie a vykonávanie základných pokynov.Kompatibilita:ROM je kompatibilný s rôznymi systémami a architektúrami, čo umožňuje bezproblémovú integráciu do rôznych elektronických zariadení a systémov. Táto kompatibilita zaisťuje, že ROM možno použiť v rôznych aplikáciách.Spoľahlivosť:Vďaka svojej povahe iba na čítanie ponúka ROM vysokú spoľahlivosť. Údaje uložené v pamäti ROM nie sú náchylné na náhodné úpravy alebo stratu, čo zaručuje konzistentný a predvídateľný výkon v priebehu času. Takáto spoľahlivosť je rozhodujúca pre dôležité systémy, kde sú stabilita a integrita údajov nanajvýš dôležité.Efektivita nákladov:Pamäť ROM je vo všeobecnosti cenovo výhodnejšia ako iné typy pamätí, čo z nej robí ekonomickú voľbu pre mnohé aplikácie. Výrobné náklady sú lacnejšie, pretože výrobné postupy používané na výrobu ROM sú dobre zavedené.

Typy ROM:

1) Maskovaná pamäť iba na čítanie (MROM):

Je to najstarší typ pamäte iba na čítanie (ROM). Stala sa zastaranou, takže sa v dnešnom svete nikde nepoužíva. Ide o hardvérové ​​pamäťové zariadenie, v ktorom sú uložené programy a inštrukcie v čase výroby výrobcom. Je teda naprogramovaný počas výrobného procesu a nedá sa neskôr upraviť, preprogramovať ani vymazať.

Čipy MROM sú vyrobené z integrovaných obvodov. Čipy posielajú prúd cez určitú vstupno-výstupnú cestu určenú umiestnením poistiek medzi riadkami a stĺpcami na čipe. Prúd musí prechádzať po dráhe s aktivovanou poistkou, takže sa môže vrátiť iba cez výstup, ktorý si zvolí výrobca. To je dôvod, prečo prepisovanie a akékoľvek iné úpravy nie sú v tejto pamäti nemožné.

2) Programovateľná pamäť iba na čítanie (PROM):

PROM je prázdna verzia ROM. Vyrába sa ako prázdna pamäť a po výrobe sa naprogramuje. Môžeme povedať, že v čase výroby zostáva prázdny. Môžete si ho zakúpiť a potom naprogramovať pomocou špeciálneho nástroja nazývaného programátor.

V čipe prúd prechádza všetkými možnými cestami. Programátor si môže vybrať jednu konkrétnu cestu pre prúd spálením nežiaducich poistiek tým, že cez ne pošle vysoké napätie. Užívateľ má možnosť ho naprogramovať alebo pridať údaje a inštrukcie podľa svojich požiadaviek. Z tohto dôvodu je tiež známa ako užívateľom naprogramovaná ROM, pretože ju môže užívateľ naprogramovať.

Zápis údajov na čip PROM; používa sa zariadenie nazývané PROM programátor alebo PROM napaľovačka. Proces alebo programovanie PROM je známe ako napaľovanie PROM. Po naprogramovaní nie je možné údaje neskôr upravovať, preto sa nazýva aj jednorazové programovateľné zariadenie.

Používa: Používa sa v mobilných telefónoch, videoherných konzolách, zdravotníckych zariadeniach, RFID štítkoch a ďalších.

3) Vymazateľná a programovateľná pamäť iba na čítanie (EPROM):

EPROM je typ pamäte ROM, ktorý je možné mnohokrát preprogramovať a vymazať. Spôsob vymazania údajov je veľmi odlišný; prichádza s kremenným okienkom, cez ktoré prechádza špecifická frekvencia ultrafialového svetla po dobu približne 40 minút, aby sa údaje vymazali. Zachováva si teda svoj obsah, kým nie je vystavený ultrafialovému svetlu. Na preprogramovanie EPROM potrebujete špeciálne zariadenie nazývané PROM programátor alebo PROM napaľovačka.

Používa: Používa sa v niektorých mikrokontroléroch na ukladanie programu, napr. niektoré verzie Intel 8048 a Freescale 68HC11.

4) Elektricky vymazateľná a programovateľná pamäť iba na čítanie (EEPROM):

ROM je typ pamäte iba na čítanie, ktorú možno opakovane vymazávať a preprogramovať, až 10 000-krát. Je tiež známa ako Flash EEPROM, pretože je podobná flash pamäti. Vymaže sa a preprogramuje elektricky bez použitia ultrafialového svetla. Prístupový čas je medzi 45 a 200 nanosekundami.

Dáta v tejto pamäti sa zapisujú alebo vymazávajú po jednom bajte; bajt na bajt, zatiaľ čo v pamäti flash sa dáta zapisujú a vymazávajú v blokoch. Je teda rýchlejší ako EEPROM. Používa sa na ukladanie malého množstva údajov v počítačových a elektronických systémoch a zariadeniach, ako sú dosky plošných spojov.

Používa: V tejto pamäti je uložený BIOS počítača.

5) FLASH ROM:

Ide o pokročilú verziu EEPROM. Ukladá informácie v usporiadaní alebo poli pamäťových buniek vyrobených z tranzistorov s plávajúcim hradlom. Výhodou použitia tejto pamäte je, že v určitom čase môžete vymazať alebo zapísať bloky dát okolo 512 bajtov. Zatiaľ čo v EEPROM môžete naraz vymazať alebo zapísať iba 1 bajt údajov. Táto pamäť je teda rýchlejšia ako EEPROM.

Dá sa preprogramovať bez odstránenia z počítača. Jeho prístupová doba je veľmi vysoká, okolo 45 až 90 nanosekúnd. Je tiež vysoko odolný, pretože znesie vysokú teplotu a intenzívny tlak.

Používa: Používa sa na ukladanie a prenos údajov medzi osobným počítačom a digitálnymi zariadeniami. Používa sa v USB flash diskoch, MP3 prehrávačoch, digitálnych fotoaparátoch, modemoch a jednotkách SSD (Solid State Drive). Systém BIOS mnohých moderných počítačov je uložený na pamäťovom čipe flash, ktorý sa nazýva flash BIOS.

Použitie ROM:

ROM (Read-Only Memory) sa používa v rôznych elektronických zariadeniach. Poďme preskúmať množstvo aplikácií ROM, ktoré sa nachádzajú v týchto elektronických zariadeniach.

Počítače:

V počítačových systémoch je ROM nevyhnutná. Systém BIOS (Basic Input/Output System) a pokyny na prvé spustenie sú uložené ako súčasť firmvéru počítača. Firmvér obsiahnutý v ROM má na starosti inicializáciu hardvérových prvkov, spustenie autotestov a načítanie operačného systému do pamäte po zapnutí počítača.

Video hry:

ROM je široko používaný vo videohrách. Herné dáta boli predtým uložené na ROM kazetách v starších herných konzolách a prenosných zariadeniach. Tieto kazety niesli herný kód, grafiku, zvuk a ďalšie komponenty na čipoch ROM. Herná konzola načíta hru po vložení hernej kazety načítaním údajov z čipu ROM. Používanie pamäte ROM vo videohrách umožnilo jednoduchú distribúciu a zabezpečilo, že herné dáta zostanú nedotknuté bez rizika náhodných úprav.

Smartfóny:

ROM je v smartfónoch nevyhnutná na ukladanie firmvéru, ako je operačný systém a vstavané aplikácie. Aby sa zachovala konzistencia počas celej existencie zariadenia, výrobcovia programujú firmvér do ROM počas konštrukcie zariadenia. Súčasťou ROM je aj bootloader, ktorý spúšťa proces zavádzania a zavádza operačný systém. Využitím pamäte ROM môžu smartfóny poskytovať stabilný a spoľahlivý výkon a chrániť firmvér pred potenciálnym poškodením alebo manipuláciou.

Digitálne merače rýchlosti:

V automobilovom priemysle sa ROM používa v digitálnych rýchlomeroch alebo rýchlomeroch. Čip ROM v týchto zariadeniach ukladá kalibračné údaje a prevodné tabuľky potrebné na presné meranie a zobrazenie rýchlosti vozidla. To zaisťuje, že merač rýchlosti pracuje konzistentne a poskytuje presné údaje. Energeticky nezávislá povaha pamäte ROM zaisťuje, že kalibračné údaje zostanú nedotknuté aj po odpojení napájania alebo vypnutí vozidla.

Programovateľná elektronika:

ROM sa používa v programovateľných elektronických zariadeniach, mikrokontroléroch a programovateľných logických zariadeniach (PLD). Tieto zariadenia často používajú programovateľnú pamäť iba na čítanie (prom) alebo vymazateľnú pamäť len na čítanie (EPROM). Používatelia môžu naprogramovať tieto čipy ROM tak, aby zachovali určité informácie alebo pokyny, ku ktorým má zariadenie prístup a ktoré môže vykonávať. Táto flexibilita umožňuje prispôsobenie a flexibilitu v rôznych digitálnych aplikáciách spolu s robotikou, automatizáciou a riadiacimi systémami.

Výhody ROM:

Uchovávanie údajov:ROM uchováva údaje aj bez napájania, čím zaisťuje, že kľúčové údaje sú uchovávané a prístupné vždy, keď je to potrebné.Trvalé úložisko:Nemeniteľná povaha pamäte ROM zaisťuje, že informácie uložené vo vnútri zostanú nedotknuté, čo z nej robí spoľahlivý a konzistentný zdroj údajov a pokynov.Spoľahlivý výkon:Keďže ROM je len na čítanie, predchádza sa neúmyselným úpravám, čím sa zaistí, že uložené údaje budú v priebehu času spoľahlivo a konzistentne fungovať.Neprchavá pamäť:ROM je možnosť na ukladanie dôležitých inštrukcií, firmvéru a údajov, ktoré by sa nemali meniť, pretože dokáže uchovávať údaje bez stáleho zdroja napájania.Stabilita:Pamäť ROM ponúka pevný základ pre proces zavádzania a celkovú funkciu systému tým, že ukladá dôležité pokyny a kalibračné údaje, čím zabezpečuje konzistentný a predvídateľný výkon.Zabezpečenie údajov:Pamäť iba na čítanie (ROM) chráni pred neoprávnenými zmenami, posilňuje bezpečnosť uložených údajov a zabraňuje neoprávnenému prístupu.Okamžitá dostupnosť:Možnosť okamžitého prístupu k údajom a inštrukciám uloženým v pamäti ROM znižuje potrebu časovo náročných procedúr načítania údajov, čo umožňuje rýchlejšiu prevádzku systému.Jednoduchý dizajn a výroba:Dizajn ROM čipov uľahčuje ich integráciu do elektrického zariadenia.Efektivita nákladov:Pamäť ROM je často lacnejšia ako iné typy pamätí, čo z nej robí cenovo výhodnú možnosť pre mnohé aplikácie bez zníženia výkonu.Kompatibilita:ROM môže byť ľahko integrovaná do rôznych elektronických systémov a zariadení, pretože je kompatibilná s rôznymi architektúrami a systémami.

Nevýhody ROM:

Nemennosť:Hlavnou nevýhodou ROM je jej nemožnosť úpravy alebo aktualizácie. Po naprogramovaní údajov do pamäte ROM ich nemožno zmeniť, čo obmedzuje ich flexibilitu a prispôsobivosť v určitých aplikáciách.Obmedzená flexibilita:Na rozdiel od zapisovateľnej pamäte, ako je RAM alebo flash pamäť, ROM neumožňuje dynamické zmeny alebo aktualizácie uložených údajov, čo obmedzuje jej použitie v situáciách, ktoré si vyžadujú časté úpravy.Výrobné výzvy:Výroba ROM čipov si vyžaduje špeciálne procesy, vďaka čomu sú menej flexibilné a potenciálne drahšie na výrobu ako iné typy pamätí.Obmedzenia dizajnu:Pevná povaha pamäte ROM ukladá konštrukčné obmedzenia, pretože údaje, ktoré sú do nej naprogramované, sa nedajú ľahko zmeniť alebo rozšíriť. To môže byť obmedzujúce, keď sa zmenia systémové požiadavky alebo ak je potrebná dodatočná funkčnosť.Časovo náročný vývoj:Vytvorenie a programovanie ROM si vyžaduje značný čas a úsilie počas vývojovej fázy, čo môže spomaliť celkový cyklus vývoja produktu.Vyššie náklady na výrobu v malom rozsahu:Počiatočné náklady spojené s výrobou ROM, ako je napríklad vytvorenie masky, môžu byť relatívne vysoké, vďaka čomu je menej nákladovo efektívne pre výrobu v malom meradle alebo výrobu na mieru.Nedostatok upgradovateľnosti:ROM je možné upgradovať alebo nahradiť novšími verziami iba fyzickou výmenou celého čipu, čo môže byť v mnohých situáciách nákladné a nepraktické.Neefektívnosť skladovania:ROM je len na čítanie; nevyužitý priestor v čipe ROM nemožno využiť, čo vedie k potenciálnej neefektívnosti ukladania.Obmedzená oprava chýb:Na rozdiel od iných typov pamäte ROM neposkytuje vstavané mechanizmy na opravu chýb, čo môže znevýhodniť aplikácie s kritickou integritou údajov.Znížená všestrannosť:Pevná povaha pamäte ROM ju robí menej všestrannou pre aplikácie, ktoré vyžadujú dynamické ukladanie a časté zmeny uložených údajov.

Často kladené otázky

Ako sa líši ROM od RAM?

A: ROM alebo pamäť iba na čítanie uchováva trvalé údaje, aj keď je napájanie vypnuté. Používa sa na ukladanie pokynov a údajov, ktoré zostávajú rovnaké. Naproti tomu pamäť RAM alebo pamäť s náhodným prístupom je volatilná a ukladá dočasné údaje rýchlo prístupné procesoru počítača.

Môžem ukladať svoje dáta do ROM?

A: Nie, ROM je predprogramovaná počas výroby a používatelia ju nemôžu ľahko upraviť. Je určený na ukladanie firmvéru, systémových pokynov a údajov, ktoré musia zostať nezmenené.

Sú dáta v ROM bezpečné?

A: Áno, údaje uložené v pamäti ROM sú zabezpečené pred neoprávnenými úpravami. Keďže ROM je len na čítanie, údaje sa nedajú ľahko zmeniť alebo s nimi manipulovať, čo poskytuje bezpečnosť pre kritické pokyny a údaje.

Ako dlho môžu byť údaje uchovávané v ROM?

A: Dáta uložené v ROM môžu byť uchovávané mnoho rokov, možno aj desaťročí. Dáta uložené v ROM čipe vydržia dlhú dobu, pokiaľ je zachovaná fyzická integrita čipu.

Dá sa ROM preprogramovať?

A: Niektoré typy ROM, ako napríklad PROM (programovateľná pamäť len na čítanie), EPROM (vymazateľná programovateľná pamäť len na čítanie) a EEPROM (elektricky vymazateľná programovateľná pamäť len na čítanie), môžu byť preprogramované pomocou určitých techník a nástrojov. V porovnaní so zmenou údajov v čitateľnej pamäti, ako je RAM alebo flash pamäť, je však preprogramovanie pamäte ROM zložitejšie a vyžaduje si špecializované vybavenie.

misia nemožné všetky filmy