Cómo funciona rom

Cómo ROM Obras
Memoria de la computadora Galería de imágenes

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Introducción a Cómo ROM Obras

Memoria de sólo lectura (ROM), también conocido como firmware, es un circuito integrado programado con datos específicos cuando se fabrica. Chips de ROM se utilizan no sólo en computadoras, pero en la mayoría de los artículos electrónicos también.

En este artículo, usted aprenderá acerca de los diferentes tipos de ROM y cómo funciona cada. Este artículo es parte de una serie de artículos que tratan de la memoria del ordenador, que incluyen:

  • ¿Cómo funciona la memoria de computadora
  • Cómo RAM Obras
  • ¿Cómo funciona la memoria virtual
  • Cómo la memoria Obras de Flash
  • Cómo funciona la BIOS

Vamos a empezar por la identificación de los diferentes tipos de ROM.

Tipos ROM

Hay cinco tipos básicos ROM:

  • ROM
  • PASEO
  • EPROM
  • EEPROM
  • Memoria flash

Cada tipo tiene características únicas, que usted aprenderá en este artículo, pero son todos los tipos de memoria con dos cosas en común:

  • Los datos almacenados en estos chips es no volátil -- no se pierde cuando se desconecta la alimentación.
  • Los datos almacenados en estos chips es o bien inmutable o requiere una operación especial para cambiar (a diferencia RAM, que se puede cambiar tan fácilmente como se lee).

Esto significa que la eliminación de la fuente de alimentación del chip no hará que se pierda ningún dato.

Cómo ROM Obras

Figura 1. BIOS utiliza memoria flash, un tipo de ROM.

ROM en el Trabajo

Similar a RAM, Chips de ROM (Figura 1) contienen una rejilla de columnas y filas. Pero donde las columnas y filas se cruzan, chips de ROM son fundamentalmente diferentes de chips de RAM. Mientras usos RAM transistores para activar o desactivar el acceso a un condensador en cada intersección, ROM utiliza una diodo para conectar las líneas si el valor es 1. Si el valor es 0, entonces las líneas no están conectados en absoluto.

LA diodo normalmente permite que la corriente fluya en una sola dirección y tiene un cierto umbral, conocido como el ventral hacia adelante, que determina la cantidad de corriente que se requiere antes de que el diodo transmitirlo. En los artículos basados ​​en silicio como procesadores y chips de memoria, el voltaje de ruptura hacia adelante es de aproximadamente 0,6 voltios. Al tomar ventaja de las propiedades únicas de un diodo, un chip de ROM puede enviar una carga que está por encima del breakover hacia adelante hacia abajo la columna correspondiente con la fila seleccionada a tierra para conectar a una celda específica. Si un diodo está presente en esa celda, la carga se llevará a cabo a través de la tierra, y, bajo la sistema binario, la célula se leerá como "on" (un valor de 1). La parte limpia de la ROM es que si el valor de la celda es 0, no hay ningún diodo en esa intersección para conectar la columna y fila. Por lo tanto la carga sobre la columna no consigue transferirse a la fila.

Como puede ver, la forma en un chip ROM funciona requiere la programación de datos perfecta y completa cuando se crea el chip. No se puede reprogramar o reescribir un chip ROM estándar. Si es incorrecto, o los datos se debe actualizar, tienes que tirar a la basura y empezar de nuevo. Creación de la plantilla original para un chip de ROM es a menudo un proceso laborioso llena de ensayo y error. Pero los beneficios de chips de ROM son mayores que los inconvenientes. Una vez que se complete la plantilla, los chips reales pueden costar tan poco como unos pocos centavos cada uno. Ellos usan muy poca energía, son extremadamente fiable y, en el caso de la mayoría de los dispositivos electrónicos pequeños, contienen toda la programación necesaria para controlar el dispositivo. Un gran ejemplo es el pequeño chip en el cantando juguete peces. Este chip, aproximadamente del tamaño de una uña, contiene los clips de 30 segundos de la canción en ROM y los códigos de control para sincronizar la motores a la música.

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Figura 2

PASEO

Creación de chips de ROM totalmente desde cero es mucho tiempo y es muy caro en pequeñas cantidades. Por esta razón, principalmente, los desarrolladores crearon un tipo de ROM conocido como memoria de sólo lectura programable (PASEO). Los chips PROM en blanco se pueden comprar a bajo costo y codificados por cualquier persona con una herramienta especial llamada programador.

Los chips PROM (Figura 2) tienen una rejilla de columnas y filas tal como ROMs ordinarias lo hacen. La diferencia es que cada intersección de una columna y fila en un chip PROM tiene una fusible conectarlos. Una carga enviado a través de una columna pasará a través del fusible en una célula a una fila a tierra que indica un valor de 1. Puesto que todas las células tienen un fusible, la inicial (blanco) Estado de un chip PROM es todos 1s. Para cambiar el valor de una celda a 0, se utiliza un programador para enviar una cantidad específica de corriente a la celda. El voltaje más alto rompe la conexión entre la columna y fila por ardiente el fusible. Este proceso se conoce como la quema de la PROM.

PROM sólo se puede programar una vez. Son más frágiles que los ROMs. Una descarga de electricidad estática puede causar fácilmente fusibles en el PROM para quemar, el cambio esencial pedacitos de 1 a 0. Pero PROM en blanco son de bajo costo y son ideales para la creación de prototipos de los datos para una ROM antes de comprometerse con el proceso de fabricación ROM costoso.

EPROM

Trabajar con ROM y PROM puede ser un negocio derrochador. A pesar de que son de bajo costo por chip, el costo puede aumentar con el tiempo. Memoria de sólo lectura programable y borrable (EPROM) aborda esta cuestión. Chips EPROM se pueden reescribir muchas veces. Borrado de una EPROM requiere una herramienta especial que emite una cierta frecuencia de ultravioleta (UV). EPROMs se configuran mediante un programador EPROM que proporciona tensión en los niveles especificados, dependiendo del tipo de EPROM utilizado.

Una vez más tenemos una cuadrícula de columnas y filas. En una EPROM, la célula en cada intersección tiene dos transistores. Los dos transistores están separadas una de otra por una capa de óxido delgada. Uno de los transistores se conoce como el puerta flotante y el otro como el puerta de control. Único vínculo del puerta flotante de la fila (línea de palabra) Es a través de la puerta de control. Mientras este enlace está en su lugar, la célula tiene un valor de 1. Para cambiar el valor a 0 requiere un proceso curioso llamado Fowler-Nordheim túnel. Tunneling se utiliza para modificar la colocación de los electrones en la flotación compuerta. Una carga eléctrica, por lo general 10 a 13 voltios, se aplica a la puerta flotante. La carga proviene de la columna (bitline), Entra en la puerta flotante y drena a una tierra.


Esta carga hace que el transistor de puerta flotante para actuar como un cañón de electrones. Los electrones excitados son empujados a través y atrapados en el otro lado de la capa de óxido delgada, dándole una carga negativa. Estos electrones cargados negativamente actúan como una barrera entre la puerta de control y la puerta flotante. Un dispositivo llamado sensor de la célula supervisa el nivel de la carga que pasa a través de la puerta flotante. Si el flujo a través de la puerta es mayor que 50 por ciento de la carga, que tiene un valor de 1. Cuando la carga que pasa por debajo del umbral del 50 por ciento, el valor cambia a 0. Un EPROM en blanco tiene todas las puertas totalmente abierta, dando cada célula un valor de 1.

figura 3

Para reescribir una EPROM, debe borrarlo primero. Para borrarlo, debe proporcionar un nivel de energía lo suficientemente fuerte como para romper a través de los electrones negativos que bloquean la puerta flotante. En una EPROM estándar, esto se logra mejor con luz ultravioleta a una frecuencia de 253,7. Debido a que esta frecuencia particular no penetrará mayoría de los plásticos o vidrios, cada chip EPROM tiene una ventana de cuarzo en la parte superior de la misma. La EPROM debe estar muy cerca de la fuente de luz de la goma de borrar, dentro de una pulgada o dos, para que funcione correctamente.

Un borrador EPROM no es selectiva, se borrará toda la EPROM. La EPROM debe ser retirado del dispositivo que está en y se coloca bajo la luz UV de la goma de borrar EPROM durante varios minutos. Una EPROM que se deja en demasiado tiempo puede llegar a ser sobre-borrado. En tal caso, puertas flotantes de la EPROM se pagan hasta el punto de que son incapaces de mantener los electrones en absoluto.

EEPROM y memoria flash

Aunque EPROM son un gran paso de PROM en términos de reutilización, que todavía requieren un equipo dedicado y un proceso de trabajo intensivo para eliminar y les vuelva a instalar cada vez que un cambio es necesario. Además, los cambios no se pueden hacer de forma incremental a un EPROM- todo el chip debe ser borrado. Memoria de sólo lectura programable y borrable eléctricamente (EEPROM) chips de eliminar los mayores inconvenientes de EPROM.

En EEPROM:

  • El chip no tiene que quitar para ser reescrito.
  • Todo el chip no tiene que ser completamente borrado para cambiar una porción específica de la misma.
  • Cambio de los contenidos no requiere equipo especializado adicional.

En lugar de utilizar la luz UV, puede devolver los electrones en las células de una EEPROM a la normalidad con la aplicación localizada de un campo eléctrico a cada celda. Esto borra las células diana de la EEPROM, que luego puede ser reescrito. EEPROMs se cambian 1 byte a la vez, lo que los hace versátil pero lento. De hecho, los chips EEPROM son demasiado lentos para utilizar en muchos productos que hacen cambios rápidos a los datos almacenados en el chip.

Los fabricantes respondieron a esta limitación con Memoria flash, un tipo de EEPROM que utiliza en el circuito de cableado para borrar mediante la aplicación de un campo eléctrico para todo el chip o para secciones predeterminadas del chip llamado bloques. La memoria flash funciona mucho más rápido que EEPROMs tradicionales, ya que escribe datos en trozos, por lo general de 512 bytes de tamaño, en lugar de 1 byte a la vez. Ver Cómo la memoria Obras de Flash para aprender más sobre este tipo de ROM y sus aplicaciones.

Para obtener más información acerca de ROM y otros tipos de memoria de la computadora, echa un vistazo a los enlaces de la página siguiente!

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