Доброго вам дня.

Якщо ви хочете заповнити прогалину в знаннях щодо того, що такого ПЗУ, то потрапили за адресою. У нашому блозі ви зможете прочитати про це ємну інформацію мовою, доступною для простого користувача.

Розшифровка і пояснення

Букви ПЗУ є великими в формулюванні «постійне запам'ятовуючий пристрій». Його ще можна рівноправно назвати «ROM». Англійська абревіатура розшифровується як Read Only Memory, а перекладається - пам'ять тільки для читання.

Ці дві назви розкривають суть предмета нашої розмови. Йдеться про енергонезалежному типі пам'яті, яку можна тільки зчитувати. Що це означає?

• По-перше, на ній зберігаються незмінні дані, закладені розробником при виготовленні техніки, тобто ті, без яких її робота неможлива.
• По-друге, термін «незалежний» вказує на те, що при перезавантаженні системи дані з неї нікуди не діваються, на відміну від того, як це відбувається з оперативною пам'яттю.

Стерти інформацію з такого пристрою можна тільки спеціальними методами, наприклад, ультрафіолетовими променями.

приклади

Постійна пам'ять в комп'ютері - це певне місце на материнській платі, в якому зберігаються:

• Тестові утиліти, що перевіряють правильність роботи апаратної частини при кожному запуску ПК.
• Драйвера управління головними периферійними девайсами (клавіатурою, монітором, дисководом). У свою чергу, ті слоти на материнській платі, до функцій яких не входить включення комп'ютера, не зберігають свої утиліти в ROM. Адже місце обмежена.
• Прогу початкового завантаження (BIOS), яка при включенні компа запускає завантажувач операційної системи. Хоча нинішній биос може включати ПК не тільки з оптичних і магнітних дисків, але і з USB-накопичувачів.

У мобільних гаджетах постійна пам'ять зберігає в собі стандартні програми, теми, картинки і мелодії. При бажанні простір для додаткової мультимедійної інформації розширюють за допомогою перезаписуваних SD-карт. Однак якщо пристрій використовується тільки для дзвінків, в розширенні пам'яті немає необхідності.

В цілому, зараз ROM є в будь-якої побутової техніки, автомобільних плеєрах і інших девайсах з електронікою.

фізичне виконання

Щоб ви краще могли познайомитися з постійною пам'яттю, розповім більше про її конфігурації і властивості:

• Фізично являє собою мікросхему зі зчитує кристалом, якщо входить в комплект комп'ютера, наприклад. Але бувають і самостійні масиви даних (компакт-диск, грамплатівка, штрих-код і т. Д.).
• ПЗУ складається з двох частин «А» і «Е». Перша - діод-трансформаторна матриця, прошиваються за допомогою адресних проводів. Служить для зберігання програм. Друга призначена для їх видачі.
• Схематично складається з декількох однорозрядних осередків. При записи певного біта даних виконується запаювання до корпусу (нуль) або до джерела живлення (одиниця). У сучасних пристроях схеми з'єднуються паралельно для збільшення розрядності осередків.
• Обсяг пам'яті варіюється від декількох кілобайт до терабайт, в залежності від того, до якого пристрою вона застосована.

види

Різновидів ПЗУ кілька, але щоб не втрачати ваш час, назву лише дві основні модифікації:

• Перша буква додає слово «programmable» (програмований). Це означає, що користувач може один раз самостійно прошити пристрій.

• Ще дві букви попереду приховують під собою формулювання «electrically erasable» (електрично стирається). Такі ПЗУ можна перезаписувати скільки завгодно. До цього типу належить флеш-пам'ять.

В принципі це все, що я хотів сьогодні до Вас донести.

Буду радий, якщо ви підпишетеся на оновлення та будете заходити частіше.

Постійна пам'ять (Постійний запам'ятовуючий пристрій - ПЗУ)

(Read Only Memory - ROM)

Постійна пам'ять (ПЗУ, англ.ROM, Read Only Memory - пам'ять тільки для читання) - незалежна пам'ять, використовується для зберігання даних, які ніколи не вимагатимуть зміни. Зміст пам'яті спеціальним чином & laquoзашівается & raquo в пристрої при його виготовленні для постійного зберігання. З ПЗУ можна тільки читати.

Перш за все в постійну пам'ять записують програму керування роботою самого процесора. У ПЗУ знаходяться програми управління дисплеєм, клавіатурою, зовнішньою пам'яттю, програми запуску і зупинки комп'ютера, програми тестування пристроїв.

Найважливіша мікросхема ПЗУ - модуль BIOS (Basic Input / Output System - базова система введення-виведення) - сукупність програм, призначених для автоматичного тестування пристроїв після включення живлення комп'ютера і завантаження операційної системи в оперативну пам'ять.

Роль BIOS двояка - з одного боку - це невід'ємний елемент апаратури, а з іншого боку - важливий модуль будь-якій операційній системи.

Отже, ПЗУ постійно зберігає інформацію, яка записується туди при виготовленні комп'ютера.

! Незалежна пам'ять. При відключенні харчування вміст ПЗУ не стирається.

У ПЗУ знаходяться:

1. тестові програми, що перевіряють при кожному включенні комп'ютера правильність роботи устройст;
2. програми управління основними периферійними пристроями (дисководом, монітором, клавіатурою);
3. програма початкового завантаження, яка здійснює пошук завантажника операційної системи на зовнішньому носії. Сучасні BIOS дозволяють завантажувати операційну систему не тільки з магнітних і оптичних дисків, але і з USB флеш-дисків.

Персональні комп'ютери мають чотири ієрархічних рівня пам'яті:

мікропроцесорна пам'ять;

основна пам'ять;

реєстрова кеш-пам'ять;

зовнішня пам'ять.

Мікропроцесорна пам'ять розглянута вище. Основна пам'ять призначена для зберігання і оперативного обміну інформацією з іншими пристроями комп'ютера. Функції пам'яті:

прийом інформації від інших пристроїв;

запам'ятовування інформації;

видача інформації за запитом в інші пристрої машини.

Основна пам'ять містить два види запам'ятовуючих пристроїв:

ПЗУ - постійне запам'ятовуючий пристрій;

ОЗУ - оперативне запам'ятовуючий пристрій.

ПЗУ призначено для зберігання постійної програмної та довідкової інформації. Дані в ПЗУ заносяться при виготовленні. Інформацію, що зберігається в ПЗУ, можна тільки зчитувати, але не змінювати.

У ПЗУ знаходяться:

програма управління роботою процесора;

програма запуску і зупинки комп'ютера;

програми тестування пристроїв, перевіряючі при кожному включенні комп'ютера правильність роботи його блоків;

програми управління дисплеєм, клавіатурою, принтером, зовнішньою пам'яттю;

інформація про те, де на диску знаходиться операційна система.

ПЗУ є енергонезалежною пам'яттю, при відключенні харчування інформація в ньому зберігається.

ОЗП призначений для оперативного запису, зберігання і зчитування інформації (програм і даних), безпосередньо бере участь в інформаційно-обчислювальному процесі, що виконується комп'ютером в поточний період часу.

Головними перевагами оперативної пам'яті є її висока швидкодія і можливість звертання до кожної комірки пам'яті окремо (прямий адресний доступ до пам'яті). Всі комірки пам'яті об'єднані в групи по 8 біт (1 байт), кожна така група має адресу, за якою до неї можна звернутися.

ОЗУ є енергозалежною пам'яттю, при виключенні живлення інформація в ньому стирається.

У сучасних комп'ютерах обсяг пам'яті зазвичай становить 8-128 Мбайт. Обсяг пам'яті - важлива характеристика комп'ютера, вона впливає на швидкість роботи і працездатність програм.

Крім ПЗУ і ОЗУ на системній платі є і незалежна CMOS-пам'ять, постійно харчується від свого акумулятора. У ній зберігаються параметри конфігурації комп'ютера, які перевіряються при кожному рключеніі системи. Це полупостоянная пам'ять. Для зміни параметрів конфігурації комп'ютера в BIOS міститься програма настройки конфігурації комп'ютера - SETUP.

Для прискорення доступу до оперативної пам'яті використовується спеціальна надшвидкодіюча кеш-пам'ять, яка розташовується як би «між» мікропроцесором і оперативною пам'яттю, в ній зберігаються копії найбільш часто використовуваних ділянок оперативної пам'яті. Регістри кеш-пам'яті недоступні для користувача.

У кеш-пам'яті зберігаються дані, які мікропроцесор отримав і буде використовувати в найближчі такти своєї роботи. Швидкий доступ до цих даних дозволяє скоротити час виконання чергових команд програми.

Мікропроцесори, починаючи від МП 80486, мають свою вбудовану кеш-пам'ять. Мікропроцесори Pentium і Реntium Pro мають кеш-пам'ять окремо для даних і окремо для команд. Для всіх мікропроцесорів може використовуватися додаткова кеш-пам'ять, що розміщується на материнській платі поза мікропроцесора, ємність якої може досягати декількох Мбайт. Зовнішня пам'ять відноситься до зовнішніх пристроїв комп'ютера і використовується для довготривалого зберігання будь-якої інформації, яка може знадобитися для вирішення завдань. Зокрема, у зовнішній пам'яті зберігаються всі програмне забезпечення комп'ютера.

Пристрої зовнішньої пам'яті - зовнішні пристрої, що запам'ятовують - дуже різні. Їх можна класифікувати по виду носія, за типом конструкції, за принципом запису і зчитування інформації, за методом доступу і т. Д.

Найбільш поширеними зовнішніми пристроями, що запам'ятовують є:

накопичувачі на жорстких магнітних дисках (НЖМД);

накопичувачі на гнучких магнітних дисках (НГМД);

накопичувачі на оптичних дисках (CD-ROM).

Рідше в якості пристроїв зовнішньої пам'яті персонального комп'ютера використовуються пристрої, що запам'ятовують на касетної магнітній стрічці - стримери.

Накопичувачі на дисках - це пристрої для читання і запису з магнітних або оптичних носіїв. Призначення цих накопичувачів - зберігання великих обсягів інформації, запис і видача інформації, що зберігається за запитом в оперативний пристрій.

НЖМД і НГМД розрізняються лише конструктивно, обсягами інформації, що зберігається і часом пошуку, запису та зчитування інформації.

Як пам'ятною середовища у магнітних дисків використовуються магнітні матеріали зі спеціальними властивостями, що дозволяють фіксувати два магнітних стану - два напрямки намагніченості. Кожному з цих станів ставляться у відповідність виконавчі цифри 0 і 1. Інформація на магнітні диски записується і зчитується магнітними головками уздовж концентричних кіл - доріжок (треків). Кількість доріжок на диску і їх інформаційна ємність залежать від типу диска, конструкції накопичувача, якості магнітних головок і магнітного покриття. Кожна доріжка розбита на сектори. В одному секторі зазвичай розміщується 512 байт даних. Обмін даними між накопичувачем на магнітному диску і оперативною пам'яттю здійснюється послідовно цілим числом секторів. Для жорсткого магнітного диска використовується також поняття циліндра - сукупності доріжок, що знаходяться на однаковій відстані від центру диска.

Диски відносяться до машинних носіїв інформації з прямим доступом. Це означає, що комп'ютер може звернутися до доріжці, на якій починається ділянку з шуканої інформацією або куди потрібно записати нову інформацію, безпосередньо, де б не знаходилася головка запису і читання накопичувача.

Всі диски - і магнітні, і оптичні - характеризуються своїм діаметром (форм-фактором). З гнучких магнітних дисків найбільшого поширення набули диски діаметром 3,5 (89 мм). Ємність цих дисків становить 1,2 і 1,44 Мбайт.

Накопичувачі на жорстких магнітних дисках отримали назву «вінчестер». Цей термін виник з жаргонного назви першої моделі жорсткого диска, що мав 30 доріжок по 30 секторів кожна, що випадково збіглося з калібром мисливської рушниці «вінчестер». Ємність накопичувача на жорсткому магнітному диску вимірюється в Мбайтах і Гбайт.

Останнім часом з'явилися нові накопичувачі на магнітних дисках - ZIP-диску - переносні пристрої ємністю 230-280 Мбайт.

В останні роки найширшого розповсюдження отримали накопичувачі на оптичних дисках (CD-ROM). Завдяки маленьким розмірам, великій ємності і надійності ці накопичувачі стають все більш популярними. Ємність накопичувачів на оптичних дисках - від 640 Мбайт і вище.

Оптичні диски діляться на неперезапісиваемие лазерно-оптичні диски, перезапису лазерно-оптичні диски і перезапису магнітооптичні диски. Неперезапісиваемие диски поставляються фірмами-виробниками з вже записаною на них інформацією. Запис інформації на них можлива тільки в лабораторних умовах, поза комп'ютера.

Крім основної своєї характеристики - інформаційної ємності, дискові накопичувачі характеризуються і двома часовими показниками:

часом доступу;

швидкістю зчитування поспіль розташованих байтів.

Всі постійні запам'ятовуючі пристрої (ПЗУ) можна розділити на наступні групи:

● програмовані при виготовленні (позначають як ПЗУ або ROM);

● з одноразовим програмуванням, що дозволяє користувачеві одноразово змінити стан матриці пам'яті електричним шляхом за заданою програмою (позначають як ППЗУ або PROM);

● перепрограмувальні (репрограмміруемом), з можливістю багаторазового електричного перепрограмування, з електричним або ультрафіолетовим стиранням інформації (позначають як РПЗУ або RPROM).

Для забезпечення можливості об'єднання по виходу при нарощуванні пам'яті все ПЗУ мають виходи з трьома станами або відкриті колекторні виходи.

(Xtypo_quote) У ППЗУ накопичувач побудований на запам'ятовуючих осередках з плавкими перемичками, виготовленими з ніхрому або інших тугоплавких матеріалів. Процес запису полягає у виборчому перепалювання плавких перемичок. (/ Xtypo_quote)
У РПЗУ запам'ятовують осередки будуються на основі МОП-технологій. Використовуються різні фізичні явища зберігання заряду на кордоні між двома різними діелектричними середовищами або проводить і діелектричної середовищем.

У першому випадку діелектрик під затвором МОП-транзистора роблять з двох шарів: нітриду кремнію і двоокису кремнію (SiN 4 - SiO 2). Було виявлено, що в складній структурі SiN 4 - SiO 2 при зміні електричної напруги виникає гістерезис заряду на межі поділу двох шарів, що і дозволяє створювати запам'ятовують осередки.

У другому випадку основою пам'ятною осередки є лавинно-інжекційні МОП-транзистор з плаваючим затвором (ЛиПЗ МОП). Спрощена структура такого транзистора наведена на рис. 3.77.
У лавинно-інжекційні транзисторі з плаваючим затвором при досить великій напрузі на стоці відбувається оборотний лавинний пробій діелектрика, і в область плаваючого затвора инжектируются носії заряду. Оскільки плаваючий затвор оточений діелектриком, то струм витоку малий і зберігання інформації забезпечується протягом тривалого проміжку часу (десятки років). При подачі напруги на основній затвор відбувається розсмоктування заряду за рахунок тунельного ефекту, тобто стирання інформації.

Наведемо деякі характеристики ПЗУ (табл. 3.1).

Промисловість випускає велику кількість мікросхем ПЗУ. Наведемо як приклад дві мікросхеми ПЗУ (рис. 3.78).

На схемах використані наступні позначення: A i - адресні входи; D i - інформаційні виходи; CS - вибір мікросхеми; РЄ - дозвіл виходу.

Мікросхема К573РФ5 - це репрограмміруемом ПЗУ (РПЗУ) з ультрафіолетовим стиранням, що має структуру 2Кх8. По входу і виходу ця мікросхема сумісна з ТТЛ-структурами. Мікросхема К556РТ5 - це одноразово програмована ПЗУ, виконана на основі ТТЛШ-структур, по входу і виходу сумісна з ТТЛ-структурами, що має структуру 512біт х8.

типи ПЗУ

ПЗУ - розшифровується як постійний запам'ятовуючий пристрій, що забезпечує незалежне зберігання інформації на будь-якому фізичному носії. За способом зберігання інформації ПЗУ можна розділити на три типи:

1. ПЗУ, засновані на магнітному принципі зберігання інформації.

Принцип роботи цих пристроїв заснований на зміні напрямку вектора намагніченості ділянок феромагнетика під впливом змінного магнітного поля у відповідності зі значеннями бітів записуваної інформації.

Феромагнетик - речовина, здатна при температурі нижче певного порогу (точки Кюрі) володіти намагніченістю при відсутності зовнішнього магнітного поля.

Зчитування записуваних даних в таких пристроях засноване на ефекті електромагнітної індукції або магниторезистивного ефекту. Цей принцип реалізується в пристроях з рухомим носієм у вигляді диска або стрічки.

Електромагнітної індукції називається ефект виникнення електричного струму в замкнутому контурі при зміні магнітного потоку проходить через нього.

Магніторезистивний ефект заснований на зміні електричного опору твердотільного провідника під дією зовнішнього магнітного поля.

Основна перевага даного типу - великий об'єм інформації і низька вартість одиниці інформації, що зберігається. Основний недолік - наявність рухливих частин, великі габарити, низька надійність і чутливість до зовнішніх впливів (вібрація, удари, переміщення і т.д.)

2. ПЗУ, засновані на оптичному принципі зберігання інформації.

Принцип роботи цих пристроїв заснований на зміні оптичних властивостей ділянки носія, наприклад, за рахунок зміни ступеня прозорості або коефіцієнта відбиття. Прикладом ПЗУ, заснованому на оптичному принципі зберігання інформації, можуть служить CD -, DVD-, BluRay - диски.

Основна перевага даного типу ПЗУ - низька вартість носія, зручність транспортування і можливість тиражування. Недоліки - низька швидкість читання / запису, обмежена кількість перезаписів, потреба в зчитувальному пристрої.

3. ПЗУ, засновані на електричному принципі зберігання інформації.

Принцип роботи цих пристроїв заснований на порогових ефекти в напівпровідникових структурах - можливості зберігання і реєстрації наявності заряду в ізольованій області.

Цей принцип використовується в твердотільної пам'яті - пам'яті, що не вимагає використання рухливих частин для читання / запису даних. Прикладом ПЗУ, заснованому на електричному принципі зберігання інформації, може служити flash - пам'ять.

Основна перевага даного типу ПЗУ - висока швидкість читання / запису, компактність, надійність, економічність. Недоліки - обмежена кількість перезапису.

На даний момент існують або знаходяться на етапі розробки та інші, «екзотичні» типи постійної пам'яті, такі як:

Магнітно-оптична пам'ять - пам'ять, що поєднує властивості оптичних і магнітних накопичувачів. Запис на такий диск здійснюється шляхом нагрівання осередки лазером до температури близько 200 о С. Розігріта осередок втрачає магнітний заряд. Далі осередок можна остудити, що буде означати, що в осередок записаний логічний нуль, або зарядити заново магнітною головкою, що буде означати, що в осередок записана логічна одиниця.

Після охолодження магнітний заряд осередки змінити не можна. Зчитування виробляється лазерним променем меншою інтенсивності. Якщо в осередку міститься магнітний заряд, то лазерний промінь поляризується, а пристрій, що зчитує визначає, чи є лазерний промінь поляризованим. За рахунок «закріплення» магнітного заряду при охолодженні магнітно-оптичні мають високу надійність зберігання інформації і теоретично можуть мати щільність запису більшу, ніж ПЗУ засноване тільки на магнітному принципі зберігання інформації. Однак замінити «жорсткі» диски вони не можуть через дуже низьку швидкість запису, обумовлену необхідністю високого нагріву осередків.

Широкого поширення магнітно-оптична пам'ять не отримала і використовується дуже рідко.

молекулярна пам'ять - пам'ять, заснована на технології атомної тунельної мікроскопії, що дозволяє вилучати або додавати в молекули окремі атоми, наявність яких потім може зчитуватися спеціальними чутливими головками. Дана технологія була представлена \u200b\u200bв середині 1999 року компанією Nanochip, і теоретично дозволяла досягти щільності упаковки близько 40 Гбіт / см 2, що в десятки разів перевищує існуючі серійні зразки «Жорстких» дисків, однак занадто низька швидкість запису і надійність технології не дозволяє говорити про практичне використанні молекулярної пам'яті в доступному для огляду майбутньому.

голографічна пам'ять - відрізняється від існуючих найбільш поширених типів постійної пам'яті, що використовують для запису один або два поверхневих шару, можливістю записувати даних по «всьому» обсягом пам'яті за допомогою різних кутів нахилу лазера. Найбільш ймовірно застосування такого типу пам'яті в ПЗУ на базі оптичного зберігання інформації, де вже не в новинку оптичні диски з декількома інформаційними шарами.

Існують і інші, зовсім вже екзотичні типи постійної пам'яті, але вони навіть в лабораторних умовах балансують на межі наукової фантастики, тому згадувати про них не буду, поживемо - побачимо.