جلسه ۱۵-۰۲ : ROM چیست؟

• جزئیات
• نوع محتوا آموزشی

دوستان سلام. با آموزش اصول کامپیوتر در خدمت شما همراهان و کاربران عزیز وب سایت آموزشی پی وی لرن هستیم. مبحث ROM چیست؟ را در بخش قبل آغاز نمودیم. در این بخش، با ساختار داخلی ROM ها آشنا خواهیم شد و سپس به بررسی انواع ROM ها خواهیم پرداخت. با ادامه ی آموزش ها همراه باشید.

ROM چیست؟

ساختار داخلی ROM ها

در ساختار داخلی ROM ها، دو مؤلفه ی اساسی موجود است: دیکودر و گیت های OR. دیکودر مدار است که یک فرم رمزگذاری شده (مانند binary coded decimal, BCD) را به شکل دسیمال رمزگشایی می کند. بنابراین ، ورودی به شکل باینری است و خروجی معادل دسیمال آن است. تمام گیت های OR موجود در ROM به عنوان خروجی شان، از خروجی دیکودر برخوردار هستند. اجازه دهید نمونه ای از ROM 64 x 4 را در نظر بگیریم. ساختار در تصویر زیر نشان داده شده است.

ROM چیست؟ – ساختار داخلی ROM

این Read Only Memory شامل ۶۴ کلمه از هر ۴ بیت است. بنابراین چهار خط خروجی وجود خواهد داشت و ۶۴ کلمه موجود در خطوط خروجی از شش خط ورودی مشخص می شود زیرا ما فقط شش ورودی داریم زیرا در این ROM ما ۲۶ = ۶۴ داریم ، بنابراین می توان ۶۴ آدرس را مشخص کرد. برای هر ورودی آدرس ، یک کلمه انتخاب شده منحصر به فرد وجود دارد. به عنوان مثال ، اگر آدرس ورودی ۰۰۰۰۰۰ باشد ، شماره کلمه ۰ انتخاب شده و روی خطوط خروجی اعمال می شود. اگر آدرس ورودی ۱۱۱۱۱۱ باشد ، شماره کلمه ۶۳ انتخاب شده و روی خطوط خروجی اعمال می شود.

در ادامه بررسی انواع ROM ها را خواهیم داشت.

بررسی انواع ROM ها

بررسی انواع ROM ها را با بررسی (Masked Read Only Memory (MROM آغاز می کنیم.

۱) (Masked Read Only Memory (MROM

این از رام ها، قدیمی ترین نوع حافظه فقط خواندنی (ROM) است. منسوخ شده است ، بنابراین در هیچ کجای جهان امروز از آن استفاده نمی شود. این رام، دستگاه حافظه سخت افزاری است که در آن برنامه ها و دستورالعمل ها در زمان تولید توسط سازنده ذخیره می شوند. بنابراین در طی مراحل تولید برنامه ریزی شده است و بعداً قابل اصلاح ، برنامه ریزی مجدد یا پاک نمی شوند.

تراشه های MROM از مدارهای مجتمع ساخته شده اند. تراشه ها جریان را از طریق یک مسیر ورودی-خروجی خاص که توسط محل فیوز در بین ردیف ها و ستون های موجود در تراشه تعیین می شود ، ارسال می کنند. جریان باید در امتداد یک مسیر با فیوز فعال باشد ، بنابراین می تواند تنها از طریق خروجی که تولیدکننده انتخاب کرده، برگردد. به همین خاطر بازنویسی و هر گونه تغییر دیگر در این حافظه غیر ممکن است.

۲) (Programmable Read Only Memory (PROM)

PROM نسخه خالی ROM است. به صورت حافظه blank تولید می شود و پس از ساخت برنامه ریزی می شود. می توان گفت که در زمان تولید خالی است. می توانید با استفاده از ابزار ویژه ای به نام برنامه نویس ، آن را خریداری و سپس برای یک بار برنامه ریزی کنید.

در تراشه ، جریان از طریق تمام مسیرهای ممکن عبور می کند. برنامه نویس می تواند با سوزاندن فیوزهای ناخواسته با ارسال ولتاژ زیاد از طریق آن ها ، یک مسیر خاص برای جریان را انتخاب کند. کاربر این فرصت را دارد که طبق برنامه مورد نیاز خود آن را برنامه ریزی کند یا داده ها و دستورالعمل ها را اضافه کند. به همین دلیل ، به عنوان ROM برنامه ریزی شده توسط کاربر نیز شناخته می شود زیرا یک کاربر می تواند آن را برنامه ریزی کند.

نوشتن داده ها بر روی تراشه PROM: از دستگاهی به نام PROM programmer یا PROM burner استفاده می شود. فرآیند یا برنامه نویسی PROM به عنوان سوزاندن PROM شناخته می شود. پس از برنامه نویسی ، داده ها بعداً قابل تغییر نیستند ، بنابراین به عنوان یک دستگاه قابل برنامه ریزی برای یک بار نیز خوانده می شود.

موارد استفاده: از آن در تلفن های همراه ، کنسول های بازی های ویدیویی ، دستگاه های پزشکی ، تگ های RFID و موارد دیگر استفاده می شود.

۳) (Erasable and Programmable Read Only Memory (EPROM

EPROM نوعی ROM است که می توان بارها و بارها دوباره برنامه ریزی و پاک کرد. روش پاک کردن داده ها بسیار متفاوت است. با یک دریچه کوارتز همراه است که از طریق آن فرکانس خاصی از نور ماوراء بنفش حدود ۴۰ دقیقه برای پاک کردن داده ها منتقل می شود. بنابراین ، محتوای آن را تا زمانی که در معرض نور ماوراء بنفش قرار نگیرد ، حفظ می شود. برای برنامه ریزی مجدد EPROM به دستگاه ویژه ای به نام PROM programmer  و یا PROM burner احتیاج دارید.

موارد استفاده: از این نوع رم، در بعضی از میکروکنترلرها برای ذخیره برنامه استفاده می شود ، به عنوان مثال ، برخی نسخه های اینتل ۸۰۴۸ و Freescale 68HC11.

۴) (Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory (EEPROM

EEPROM نوعی حافظه فقط خواندنی است که می تواند به طور مکرر پاک شود و دوباره برنامه ریزی شود ، تا ۱۰۰۰۰ بار. همچنین به عنوان Flash EEPROM شناخته می شود زیرا شبیه به حافظه فلش است. بدون استفاده از نور ماوراء بنفش، و به صورت الکتریکی، پاک شده و مجدداً برنامه ریزی می شود. زمان دسترسی بین ۴۵ تا ۲۰۰ نانو ثانیه است.

داده های موجود در این حافظهبه صورت یک بایت به طور همزمان نوشته یا پاک می شود; بایت به بایت ، در حالی که ، در حافظه های فلش، داده ها در بلوک ها نوشته و پاک می شوند. بنابراین ، سریع تر از EEPROM است. این نوع رام، برای ذخیره مقدار کمی از داده ها در سیستم های رایانه ای و الکترونیکی و دستگاه هایی مانند برد مدار استفاده می شود.

موارد استفاده: BIOS رایانه در این حافظه ذخیره می شود.

۵) ROM FLASH

ROM FLASH نسخه ای پیشرفته از EEPROM است. ROM FLASH اطلاعات را در یک ترتیب یا مجموعه سلول های حافظه ساخته شده از ترانزیستورهای گیت شناور (floating-gate) ذخیره می کند. مزیت استفاده از این حافظه این است که می توانید بلوک های داده را در حدود ۵۱۲ بایت در یک زمان خاص حذف یا بنویسید. در حالی که ، در EEPROM ، می توانید فقط ۱ بایت داده را به طور همزمان حذف یا بنویسید. بنابراین ، این حافظه سریع تر از EEPROM است.

می توان بدون جدا کردن آن از کامپیوتر، آن را دوباره برنامه ریزی کرد. زمان دستیابی آن بسیار زیاد است ، در حدود ۴۵ تا ۹۰ نانو ثانیه است. همچنین بسیار بادوام است زیرا می تواند درجه حرارت بالا و فشار شدید را تحمل کند.

موارد استفاده: برای ذخیره و انتقال داده ها بین رایانه شخصی و دستگاه های دیجیتال استفاده می شود. این در فلش مموری های USB ، پخش کننده های MP3 ، دوربین های دیجیتال ، مودم ها و درایوهای حالت جامد (SSD) استفاده می شود. BIOS بسیاری از رایانه های مدرن در یک تراشه حافظه فلش به نام flash BIOS ذخیره می شود.

بررسی انواع ROM ها را در این بخش به پایان می رسانیم.

کلام پایانی

در این بخش از آموزش ، با ساختار داخلی ROM ها آشنا شدیم و سپس بررسی انواع ROM ها را دنبال نمودیم و با انواع رام ها نیز آشنا شدیم. در جلسه ی آینده به بررسی حافظه های ثانویه و انواع آن ها می پردازیم. بنابراین با آموزش اصول رایانه از وب سایت آموزشی پی وی لرن همراه باشید.