ROM的分类
在我们的日常生活中经常会听到ROM,特别是在IT领域,我们经常说手机是多少G的ROM大小,越大代表存储空间越大。本节将会对ROM做一个简单的介绍。
ROM
ROM(Read Only Memory)是其英文的首字母简称,意思是只读存储器。顾名思义,存储器就是用来存放数据的器件,而只读则代表该器件里面的数据只可以读取,不能删除也不能写入。
只读型存储器(ROM)是存储器中结构最简单的一种,它存储的信息是固定不变的。工作时,只能读出信息,不能随时写入信息,所以称为只读存储器。只读存储器常用于存储数字系统及计算机中不需改写的数据,如数据转换表及计算机操作系统程序等。ROM存储的数据不会因断电而消失,即具有非易失性。
经过时代的发展,我们常说的ROM并不是指那些只可以写入数据的存储器,ROM这个名称已经泛指了各种各样的存储器。
在几十年前,存储器技术还不够成熟。那时候生产的ROM就是只读存储器,用户没办法写入数据到存储器里面。那时候ROM里面的数据是在产商生产的时候就写入进去的。这种ROM称之为固定ROM。也称掩膜ROM,这种ROM在制造时,厂家利用掩膜技术直接把数据写入存储器中,ROM制成后,其存储的数据也就固定不变了,用户对这类芯片无法进行任何修改。
PROM
使用掩膜ROM的用户要写入数据到存储器就必须把数据给产商,让产商在生产的时候写入ROM里面。这严重影响了生产和研发的效率,规模也无法做大。为了解决这个问题,让用户可以自己写入数据到ROM里面。人类创造出了可一次性编程的ROM,称之为PROM(Programable ROM)。
一次性可编程ROM(PROM)。PROM在出厂时,存储内容全为1(或全为0),用户可根据自己的需要,利用编程器将某些单元改为0(或1)。PROM一旦进行了编程,就不能再修改了。
EPROM
人类创造出PROM可以说是一个很大的进步,但是PROM是只能写入一次的。虽然解决了让用户自己写入数据的问题,但是一次性的ROM会导致很大的浪费,一旦写入的任何一个数据出错,整个ROM都会报废。这时候,人类创造了可以擦除数据重复编程的ROM。EPROM(Eraseable Programable ROM)光可擦出可编程ROM。
EPROM是采用浮栅技术产生的可编程存储器,它的存储单元可多采用N沟道叠栅MOS管,信息的存储是通过MOS管上的电荷分布来决定的,编程过程就是一个电荷注入的过程。编程结束后,尽管撤出了电源,但是,由于绝缘层的包围,注入到浮栅上的电荷无法泄露,因此电荷分布维持不变,EPROM也就成为非易失性存储器件了。
当外部能源(如紫外线光源)加到EPROM上时,EPROM内部的电荷分布才会被破坏,此时聚集在MOS管浮栅上的电荷在紫外线照射下形成光电流被泄露掉,使电路恢复到初始状态,从而擦出了所有写入的信息。这样EPROM又可以写入新的信息。
EEPROM
EPROM实现了可擦除可编程的效果,但是擦除的方式是使用光线的。那么,EPROM就不能在暴露在光线之下,否则很容易导致数据丢失。随着时代的进步,出现了一种可以用电来擦除数据的EEPROM(Electrically Eraseable Programable ROM)电可擦除可编程ROM
EEPROM的电擦除过程就是改写过程。它具有ROM的非易失性,又具备类似RAM的功能,可以随时改写(可重复擦写1万次以上)。目前大多数EPROM芯片内部都备有升压电路。因此,只需提供单电源供电,便可进行读、擦除/写操作,这为数字系统的设计和在线调试提供了极大方便。
Flash存储器
Flash存储器是比EEPROM更高效的新一代存储器,其最大的变化就是读写数据的巨大提升。特别是在擦除数据的时候,Flash存储器是使用块擦除的方式,可以把一整块的数据一次性擦除。我们使用的智能手机中使用的存储器就Flash存储器,在手机中删除数据的时候一般都是秒删的,速度非常的快,这正是由于Flash存储器的块擦除特性。
快闪存储器(flash memory)。快闪存储器的存储单元也是采用浮栅型MOS管,存储器中数据的擦除和写入时分开进行的,数据写入方式与EPROM相同,需要输入一个较高的电压,因此要为芯片提供两组电源。一个字的写入时间约为200μs,一般一只芯片可以擦除/写入100万次以上。
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