TechCodeview

ROM, kar pomeni bralni pomnilnik, je pomnilniška naprava ali medij za shranjevanje, ki trajno shranjuje informacije. Je tudi primarna pomnilniška enota računalnika skupaj s pomnilnikom z naključnim dostopom (RAM). Imenuje se bralni pomnilnik, saj lahko samo beremo programe in podatke, ki so v njem shranjeni, ne moremo pa vanj pisati. Omejen je na branje besed, ki so trajno shranjene v enoti.

Proizvajalec ROM-a vnese programe v ROM ob izdelavi ROM-a. Po tem vsebine ROM-a ni več mogoče spreminjati, kar pomeni, da pozneje ne morete znova programirati, prepisati ali izbrisati njegove vsebine. Vendar pa obstajajo nekatere vrste ROM-a, kjer lahko spreminjate podatke.

ROM vsebuje posebne notranje elektronske varovalke, ki jih je mogoče programirati za določen vzorec medsebojne povezave (informacije). Binarne informacije, shranjene v čipu, določi načrtovalec in nato vdelajo v enoto v času izdelave, da tvorijo zahtevani vzorec medsebojne povezave (informacije). Ko je vzorec (informacija) vzpostavljen, ostane v enoti tudi, ko je napajanje izklopljeno. Torej je obstojen pomnilnik, saj hrani informacije tudi, ko je napajanje izklopljeno ali zaustavite računalnik.

Informacije se v RAM dodajo v obliki bitov s postopkom, znanim kot programiranje ROM-a, saj so biti shranjeni v konfiguraciji strojne opreme naprave. Torej, ROM je programabilna logična naprava (PLD).

mysql spremeni vrsto stolpca

Preprost primer ROM-a je kartuša, ki se uporablja v konzolah za videoigre in omogoča sistemu izvajanje številnih iger. Podatki, ki so trajno shranjeni na osebnih računalnikih in drugih elektronskih napravah, kot so pametni telefoni, tablični računalniki, TV, AC itd., so tudi primer ROM-a.

Na primer, ko zaženete računalnik, se zaslon ne prikaže takoj. Potrebuje nekaj časa, da se prikaže, saj so v ROM-u shranjena navodila za zagon, ki so potrebna za zagon računalnika med postopkom zagona. Delo postopka zagona je zagon računalnika. Operacijski sistem naloži v glavni pomnilnik (RAM), nameščen v vašem računalniku. Program BIOS, ki je prisoten tudi v računalniškem pomnilniku (ROM), uporablja mikroprocesor računalnika za zagon računalnika med postopkom zagona. Omogoča odpiranje računalnika in povezavo računalnika z operacijskim sistemom.

ROM se uporablja tudi za shranjevanje vdelane programske opreme, ki je programska oprema, ki ostane pritrjena na strojno opremo ali programirana na strojni napravi, kot je tipkovnica, trdi disk, video kartice itd. Shranjen je v bliskovnem ROM-u strojne naprave. Napravi daje navodila za komunikacijo in interakcijo z drugimi napravami.

Blok diagram ROM-a:

Blok ROM-a ima 'n' vhodnih vrstic in 'm' izhodnih vrstic. Vsaka bitna kombinacija vhodnih spremenljivk je znana kot naslov. Vsaka kombinacija bitov, ki pride skozi izhodne linije, se imenuje beseda. Število bitov na besedo je enako številu izhodnih vrstic, m.

Naslov binarnega števila se nanaša na enega od naslovov n spremenljivk. Torej je število možnih naslovov z 'n' vhodnimi spremenljivkami 2n. Izhodna beseda ima edinstven naslov in ker je v ROM-u 2n različnih naslovov, je v ROM-u 2n ločenih besed. Besede v izhodnih vrsticah v določenem času so odvisne od vrednosti naslova, uporabljene v vhodnih vrsticah.

Notranja struktura ROM-a:

Notranja struktura je sestavljena iz dveh osnovnih komponent: dekoderja in vrat ALI. Dekoder je vezje, ki dekodira kodirano obliko (na primer binarno kodirano decimalno, BCD) v decimalno obliko. Torej, vhod je v binarni obliki, izhod pa je njegov decimalni ekvivalent. Vsa vrata ALI, ki so prisotna v ROM-u, bodo imela izhode dekoderja kot svoj izhod. Vzemimo za primer 64 x 4 ROM. Struktura je prikazana na naslednji sliki.

Ta bralni pomnilnik je sestavljen iz 64 besed po 4 bite. Torej bi bile štiri izhodne vrstice in ena od 64 besed, ki so na voljo v izhodnih vrsticah, je določena iz šestih vhodnih vrstic, saj imamo samo šest vhodov, ker imamo v tem ROM-u 26 = 64, tako da lahko določimo 64 naslovov oz. minterms. Za vsak vnos naslova je edinstvena izbrana beseda. Na primer, če je vhodni naslov 000000, bo izbrana beseda številka 0 in uporabljena za izhodne vrstice. Če je vhodni naslov 111111, je beseda številka 63 izbrana in uporabljena v izhodnih vrsticah.

Lastnosti ROM-a:

ROM (pomnilnik samo za branje) ima več različnih funkcij, zaradi katerih je primeren za različne aplikacije. Raziščimo nekaj ključnih funkcij ROM-a v preprostem jeziku.

Nehlapni pomnilnik:ROM je vrsta trajnega pomnilnika; tako hrani podatke tudi, ko je napajanje izklopljeno. Zaradi tega je primeren za trajno shranjevanje navodil in podatkov, saj zagotavlja, da bodo zapisane informacije ostale nedotaknjene in do njih lahko dostopate, kadar koli je to potrebno.Narava samo za branje:Pomnilnik samo za branje ali ROM, kot pove že njegovo ime, preprečuje hitro spreminjanje ali brisanje podatkov. Ta lastnost zagotavlja stabilnost in preprečuje nenamerne spremembe ter zagotavlja celovitost in zanesljivost shranjenih informacij.Trajna hramba:ROM nudi trajno shranjevanje podatkov in navodil. Ko so podatki programirani v ROM med proizvodnjo, ostanejo fiksni in jih ni mogoče spremeniti brez fizične zamenjave čipa ROM. Ta trajnost zagotavlja doslednost in stabilnost shranjenih informacij.Shramba vdelane programske opreme:ROM se običajno uporablja za shranjevanje vdelane programske opreme, ki vsebuje bistvena navodila za delovanje elektronskih naprav. Nehlapna narava ROM-a, ki je samo za branje, zagotavlja, da vdelana programska oprema ostane nespremenjena, kar zagotavlja zanesljivo in dosledno delovanje naprave.Zagon in inicializacija:ROM ima ključno vlogo pri zagonu in inicializaciji elektronskih sistemov. Vdelana programska oprema, shranjena v ROM-u, vsebuje začetna navodila, potrebna za zagon sistema, nalaganje operacijskega sistema in zagon komponent strojne opreme. To zagotavlja gladko in nadzorovano zagonsko zaporedje naprave.Varnost podatkov:ROM ponuja vgrajeno varnost podatkov. Ker podatkov, shranjenih v ROM-u, ni mogoče spremeniti ali izbrisati, ščiti pred nepooblaščenimi spremembami ali posegi. Ta funkcija povečuje varnost in pristnost shranjenih informacij, zaradi česar je ROM primeren za kritična navodila in občutljive podatke.Takojšen dostop za branje:ROM omogoča takojšen bralni dostop do shranjenih navodil in podatkov. Do informacij je mogoče dostopati neposredno brez zamudnega nalaganja, kar omogoča hitro iskanje in izvajanje bistvenih navodil.Kompatibilnost:ROM je združljiv z različnimi sistemi in arhitekturami, kar omogoča brezhibno integracijo v različne elektronske naprave in sisteme. Ta združljivost zagotavlja, da se ROM lahko uporablja v različnih aplikacijah.Zanesljivost:Zaradi svoje narave samo za branje ponuja ROM visoko zanesljivost. Podatki, shranjeni v ROM-u, niso dovzetni za nenamerne spremembe ali izgubo, kar zagotavlja dosledno in predvidljivo delovanje skozi čas. Takšna zanesljivost je ključnega pomena za pomembne sisteme, kjer sta stabilnost in celovitost podatkov izjemnega pomena.Stroškovna učinkovitost:ROM je na splošno stroškovno učinkovitejši od drugih vrst pomnilnika, zaradi česar je ekonomična izbira za številne aplikacije. Proizvodni stroški so nižji, saj so proizvodni postopki, ki se uporabljajo za proizvodnjo ROM-ov, dobro uveljavljeni.

Vrste ROM-a:

1) Maskiran bralni pomnilnik (MROM):

Je najstarejši tip pomnilnika samo za branje (ROM). Postala je zastarela, zato se v današnjem svetu ne uporablja nikjer. Je strojna pomnilniška naprava, v kateri so programi in navodila shranjeni v času izdelave s strani proizvajalca. Tako je programiran med proizvodnim procesom in ga pozneje ni mogoče spremeniti, ponovno programirati ali izbrisati.

Čipi MROM so izdelani iz integriranih vezij. Čipi pošiljajo tok skozi določeno vhodno-izhodno pot, določeno z lokacijo varovalk med vrsticami in stolpci na čipu. Tok mora potekati po poti z varovalko, tako da se lahko vrne samo prek izhoda, ki ga izbere proizvajalec. To je razlog, da prepisovanje in kakršna koli druga sprememba v tem pomnilniku ni nemogoča.

2) Programabilni bralni pomnilnik (PROM):

PROM je prazna različica ROM-a. Izdelan je kot prazen pomnilnik in programiran po izdelavi. Lahko rečemo, da je v času izdelave prazen. Lahko ga kupite in nato enkrat programirate s posebnim orodjem, imenovanim programator.

V čipu tok potuje po vseh možnih poteh. Programer lahko izbere eno posebno pot za tok tako, da zažge neželene varovalke tako, da skoznje pošlje visoko napetost. Uporabnik ima možnost, da ga programira ali dodaja podatke in navodila po svojih željah. Zaradi tega je znan tudi kot uporabniško programiran ROM, saj ga lahko uporabnik programira.

Zapisati podatke na PROM čip; uporablja se naprava, imenovana PROM programator ali PROM burner. Postopek ali programiranje PROM je znan kot zapisovanje PROM. Ko je programiran, podatkov kasneje ni več mogoče spreminjati, zato ga imenujemo tudi enkratno programabilna naprava.

Uporablja: Uporablja se v mobilnih telefonih, video igralnih konzolah, medicinskih napravah, oznakah RFID itd.

3) Izbrisljivi in ​​programabilni bralni pomnilnik (EPROM):

EPROM je vrsta ROM-a, ki ga je mogoče večkrat znova programirati in izbrisati. Metoda za brisanje podatkov je zelo različna; opremljen je s kremenčevim okencem, skozi katerega približno 40 minut prehaja ultravijolična svetloba z določeno frekvenco, da izbriše podatke. Tako ohrani svojo vsebino, dokler ni izpostavljen ultravijolični svetlobi. Za ponovno programiranje EPROM potrebujete posebno napravo, imenovano PROM programator ali PROM burner.

vadnica za javascript

Uporablja: Uporablja se v nekaterih mikrokontrolerjih za shranjevanje programa, npr. nekatere različice Intel 8048 in Freescale 68HC11.

4) Električno izbrisljivi in ​​programabilni bralni pomnilnik (EEPROM):

ROM je vrsta pomnilnika samo za branje, ki ga je mogoče večkrat izbrisati in ponovno programirati, do 10000-krat. Znan je tudi kot Flash EEPROM, saj je podoben bliskovnemu pomnilniku. Električno se izbriše in reprogramira brez uporabe ultravijolične svetlobe. Dostopni čas je med 45 in 200 nanosekundami.

Podatki v tem pomnilniku se zapisujejo ali brišejo en bajt naenkrat; bajt na bajt, medtem ko se v bliskovnem pomnilniku podatki zapisujejo in brišejo v blokih. Torej je hitrejši od EEPROM-a. Uporablja se za shranjevanje majhne količine podatkov v računalniških in elektronskih sistemih ter napravah, kot so vezja.

Uporablja: V tem pomnilniku je shranjen BIOS računalnika.

5) FLASH ROM:

Je napredna različica EEPROM-a. Shranjuje informacije v razporeditvi ali nizu pomnilniških celic, narejenih iz tranzistorjev s plavajočimi vrati. Prednost uporabe tega pomnilnika je, da lahko ob določenem času izbrišete ali zapišete bloke podatkov, velike okoli 512 bajtov. V EEPROM-u pa lahko naenkrat izbrišete ali zapišete samo 1 bajt podatkov. Torej je ta pomnilnik hitrejši od EEPROM-a.

Lahko ga ponovno programirate, ne da bi ga odstranili iz računalnika. Njegov dostopni čas je zelo dolg, okoli 45 do 90 nanosekund. Je tudi zelo vzdržljiv, saj lahko prenese visoko temperaturo in močan pritisk.

Uporablja: Uporablja se za shranjevanje in prenos podatkov med osebnim računalnikom in digitalnimi napravami. Uporablja se v bliskovnih pogonih USB, predvajalnikih MP3, digitalnih fotoaparatih, modemih in pogonih SSD (SSD). BIOS mnogih sodobnih računalnikov je shranjen na bliskovnem pomnilniškem čipu, imenovanem flash BIOS.

Uporaba ROM-a:

ROM (pomnilnik samo za branje) se uporablja v različnih elektronskih napravah. Raziščimo številne aplikacije ROM, ki jih najdemo v teh elektronskih napravah.

java skener naslednji

računalniki:

V računalniških sistemih je ROM bistven. Osnovni vhodno-izhodni sistem (BIOS) in navodila za prvi zagon so shranjena kot del vdelane programske opreme računalnika. Vdelana programska oprema, vključena v ROM, je zadolžena za inicializacijo elementov strojne opreme, izvajanje samopreizkusov in nalaganje operacijskega sistema v pomnilnik, ko vklopite računalnik.

Video igre:

ROM se pogosto uporablja v video igrah. Podatki o igrah so bili prej shranjeni na kartušah ROM v starejših igralnih konzolah in prenosnih napravah. Te kartuše so nosile kodo igre, grafiko, zvok in druge komponente na čipih ROM. Igralna konzola naloži igro, ko vstavite igralno kartušo, tako da prebere podatke iz čipa ROM. Uporaba ROM-a v video igrah je omogočila enostavno distribucijo in zagotovila, da so podatki o igri ostali nedotaknjeni brez tveganja nenamernih sprememb.

pametni telefoni:

ROM je bistvenega pomena v pametnih telefonih za shranjevanje vdelane programske opreme, kot so operacijski sistem in vgrajene aplikacije. Da bi ohranili doslednost ves čas obstoja naprave, proizvajalci programsko opremo programirajo v ROM med izdelavo naprave. V ROM je vključen tudi zagonski nalagalnik, ki začne postopek zagona in naloži operacijski sistem. Z uporabo ROM-a lahko pametni telefoni zagotovijo stabilno in zanesljivo delovanje ter zaščitijo vdelano programsko opremo pred morebitnimi poškodbami ali posegi.

Digitalni merilniki hitrosti:

V avtomobilski industriji se ROM uporablja v digitalnih merilnikih hitrosti ali merilnikih hitrosti. Čip ROM v teh napravah shranjuje kalibracijske podatke in pretvorbene tabele, potrebne za natančno merjenje in prikaz hitrosti vozila. To zagotavlja dosledno delovanje merilnika hitrosti in zagotavlja natančne odčitke. Nehlapna narava ROM-a zagotavlja, da podatki o kalibraciji ostanejo nedotaknjeni, tudi če je napajanje odklopljeno ali je vozilo izklopljeno.

Programabilna elektronika:

ROM se uporablja v programabilnih elektronskih napravah, mikrokrmilnikih in programirljivih logičnih napravah (PLD). Te naprave pogosto uporabljajo programabilni pomnilnik samo za branje (prom) ali izbrisljivi pomnilnik samo za branje (EPROM). Uporabniki lahko programirajo te čipe ROM, da ohranijo določene informacije ali navodila, do katerih lahko naprava dostopa in jih izvede. Ta prilagodljivost omogoča prilagajanje in prilagodljivost v različnih digitalnih aplikacijah, skupaj z robotiko, avtomatizacijo in nadzornimi sistemi.

Prednosti ROM-a:

Hramba podatkov:ROM ohranja podatke tudi brez napajanja, kar zagotavlja, da so ključni podatki shranjeni in dostopni, kadar koli je to potrebno.Trajna hramba:Nespremenljiva narava ROM-a zagotavlja, da informacije, shranjene znotraj, ostanejo nedotaknjene, zaradi česar je zanesljiv in dosleden vir podatkov in navodil.Zanesljivo delovanje:Ker je ROM samo za branje, so preprečene nenamerne spremembe, kar zagotavlja, da bodo shranjeni podatki skozi čas delovali zanesljivo in dosledno.Nehlapni pomnilnik:ROM je možnost za shranjevanje pomembnih navodil, vdelane programske opreme in podatkov, ki jih ne bi smeli spreminjati, saj lahko ohrani podatke brez stalnega vira napajanja.Stabilnost:ROM ponuja močno osnovo za postopek zagona in celotno delovanje sistema s shranjevanjem ključnih navodil in podatkov o umerjanju, kar zagotavlja dosledno in predvidljivo delovanje.Varnost podatkov:Bralni pomnilnik (ROM) ščiti pred nepooblaščenimi spremembami, krepi varnost podatkov, ki so v njem, in preprečuje nepooblaščen dostop.Takojšnja dostopnost:Možnost takojšnjega dostopa do podatkov in navodil, shranjenih v ROM-u, zmanjša potrebo po zamudnih postopkih nalaganja podatkov, kar omogoča hitrejše delovanje sistema.Enostavna zasnova in izdelava:Zasnova čipov ROM omogoča preprosto integracijo v električno opremo.Stroškovna učinkovitost:ROM je pogosto cenejši od drugih vrst pomnilnika, zaradi česar je stroškovno učinkovita možnost za številne aplikacije brez ogrožanja zmogljivosti.Kompatibilnost:ROM se zlahka integrira v različne elektronske sisteme in naprave, saj je združljiv z različnimi arhitekturami in sistemi.

Slabosti ROM-a:

Nespremenljivost:Glavna pomanjkljivost ROM-a je njegova nezmožnost spreminjanja ali posodabljanja. Ko so podatki vprogramirani v ROM, jih ni več mogoče spreminjati, kar omejuje njihovo prožnost in prilagodljivost v nekaterih aplikacijah.Omejena prilagodljivost:Za razliko od zapisljivega pomnilnika, kot je RAM ali bliskovni pomnilnik, ROM ne omogoča dinamičnih sprememb ali posodobitev shranjenih podatkov, kar omejuje njegovo uporabo v situacijah, ki zahtevajo pogoste spremembe.Izzivi proizvodnje:Proizvodnja čipov ROM zahteva posebne postopke, zaradi česar so manj prilagodljivi in ​​potencialno dražji za proizvodnjo kot druge vrste pomnilnika.Omejitve oblikovanja:Fiksna narava ROM-a nalaga oblikovne omejitve, saj podatkov, ki so programirani vanj, ni mogoče zlahka spremeniti ali razširiti. To je lahko omejujoče, ko se sistemske zahteve spremenijo ali če je zaželena dodatna funkcionalnost.Zamuden razvoj:Ustvarjanje in programiranje ROM-a zahteva precej časa in truda med razvojno fazo, kar lahko upočasni celoten cikel razvoja izdelka.Višji stroški za proizvodnjo v majhnem obsegu:Začetni stroški, povezani s proizvodnjo ROM-a, kot je izdelava maske, so lahko razmeroma visoki, zaradi česar je stroškovno manj učinkovit za majhne ali prilagojene proizvodne serije.Pomanjkanje nadgradljivosti:ROM je mogoče nadgraditi ali zamenjati z novejšimi različicami samo s fizično zamenjavo celotnega čipa, kar je lahko drago in v mnogih situacijah nepraktično.Neučinkovitost shranjevanja:ROM je samo za branje; neuporabljenega prostora znotraj čipa ROM ni mogoče uporabiti, kar povzroči morebitno neučinkovitost shranjevanja.Omejeno popravljanje napak:Za razliko od drugih vrst pomnilnika ROM ne nudi vgrajenih mehanizmov za odpravljanje napak, kar lahko prikrajša aplikacije s kritično celovitostjo podatkov.Zmanjšana vsestranskost:Zaradi fiksne narave ROM-a je manj vsestranski za aplikacije, ki zahtevajo dinamično shranjevanje in pogoste spremembe shranjenih podatkov.

Pogosto zastavljena vprašanja

Kako se ROM razlikuje od RAM-a?

A: ROM ali pomnilnik samo za branje hrani trajne podatke, tudi ko je napajanje izklopljeno. Uporablja se za shranjevanje navodil in podatkov, ki ostanejo enaki. V nasprotju s tem je RAM ali pomnilnik z naključnim dostopom nestanoviten in shranjuje začasne podatke, ki so hitro dostopni računalniškemu procesorju.

Ali lahko svoje podatke shranim v ROM?

A: Ne, ROM je vnaprej programiran med proizvodnjo in ga uporabniki ne morejo preprosto spremeniti. Zasnovan je za shranjevanje vdelane programske opreme, sistemskih navodil in podatkov, ki morajo ostati nespremenjeni.

Ali so podatki v ROM-u varni?

A: Da, podatki, shranjeni v ROM-u, so varni pred nepooblaščenimi spremembami. Ker je ROM samo za branje, podatkov ni mogoče zlahka spremeniti ali posegati v njih, kar zagotavlja varnost za kritična navodila in podatke.

Kako dolgo lahko podatke hranimo v ROM-u?

chrome naslovna vrstica

A: Podatki, shranjeni v ROM-u, se lahko hranijo več let, morda celo desetletij. Podatki, shranjeni v čipu ROM, trajajo dolgo časa, dokler je ohranjena fizična celovitost čipa.

Ali je mogoče ROM reprogramirati?

A: Nekatere vrste ROM-ov, kot so PROM (programabilni bralni pomnilnik), EPROM (izbrisljivi programirljivi bralni pomnilnik) in EEPROM (električno izbrisljivi programirljivi bralni pomnilnik), je mogoče reprogramirati z uporabo posebnih tehnik in orodij. Vendar pa je v primerjavi s spreminjanjem podatkov v berljivem pomnilniku, kot je RAM ali bliskovni pomnilnik, ponovno programiranje ROM-a težje in zahteva posebno opremo.