5.2. Затенение rom
Микросхемы ROM очень "медленны": время доступа равно 150 нс при времени доступа запоминающего устройства DRAM 60 не или меньше. Поэтому во многих системах ROM затеняется, т. е. ее содержимое копируется в микросхемы динамической оперативной памяти при запуске, чтобы сократить время доступа в процессе функционирования. Процедура затенения копирует содержимое ROM в оперативную память, присваивая ей адреса, первоначально использовавшиеся для ROM, которая затем фактически отключается. Это повышает быстродействие системы памяти. Впрочем, в большинстве случаев достаточно затенить только базовую систему ввода-вывоза на системной плате и возможно, на видеоплате.
Затенение эффективно главным образом в 16-разрядных операционных системах типа DOS или Windows 3.х. Если компьютер работает под управлением 32-разрядной операционной системы типа Windows 9х или Windows NT/2000, то затенение фактически бесполезно, потому что эти операционные системы не используют 16-разрядный код из ROM. Вместо него они загружают 32-разрядные драйверы в оперативную память, заменяя ими 16-разрядный код базовой системы ввода-вывода, который, таким образом, используется только в течение запуска системы. Средство управления затенением находится в программе Setup BIOS.
Существует четыре различных типа микросхем памяти ROM.
- ROM (Read Only Memory).
- PROM (Programmable ROM). Программируемая ROM.
- EPROM (Erasable PROM). Стираемая программируемая ROM.
- EEPROM (Electrically Erasable PROM). Электронно-стираемая программируемая ROM, также называемая FlashROM,
Независимо от типа ROM, данные в ней сохраняются до тех пор, пока не будут стерты преднамеренно.
В таблице 5.1 приведены идентификационные номера, обычно используемые дм маркировки микросхем памяти ROM каждого типа.
Таблица 5.1
Идентификационные номера микросхем памяти ROM
|
Тип |
Идентификационный номер |
Другие признаки |
|
ROM PROM EPROM EEPROM |
Больше не используется 27nnnn 27nnnn 28xxxx или 29 xxxx |
Кварцевое окошко |
5.3. Прожигаемая при изготовлении память rom
Первоначально в большинстве микросхем ROM уже на этапе изготовления были прожжены "0" и "1", т. е. такую память ROM можно представить в виде матрицы, в которой уже при изготовлении в нужных местах записываются нули и единицы. Матрица представляет собой кремниевый кристалл (микросхему). Такие микросхемы называются прижигаемыми при изготовлении, поэтому что данные записываются в маску, с которой фотолитографическим способом изготовляется матрица. Подобный производственный процесс экономически оправдывает себя при изготовлении сотен тысяч микросхем с одинаковой информацией. Если потребуется изменить хотя бы один бит, придется переделывать маску, а это обойдется недешево. Поэтому такой тип памяти RОM не используется.
4.4. Память prom
В память PROM (рис. 5.1) после изготовления можно записать любые данные. Она была разработана в конце 197-х годов компанией Texas Instruments и имела емкость от 1 Кбайт (8 Кбит) до 2 Мбайт (16 Мбит) или больше. Эти микросхемы могут быть идентифицированы по номерам вида 27nnnn в маркировке, где 27 указывает
Рис. 5.1. Типичное программирующее устройство (многоразъемное)
для прожига памяти PROM
PROM типа TI, a nnnn — емкость кристалла {микросхемы} в килобитах. Например, в большинстве персональных компьютеров с PROM использовались микросхемы 27512 или 271000, которые имели емкость 512 Кбит (64Кбайт) или 1 Мбит (128 Кбайт).
Подразумевается, что эти микросхемы после изготовления не содержат никакой информации, на самом деле при изготовлений они прописываются двоичными единицами. Другими следами, микросхема PROM емкостью 1 Мбит содержит 1 млн. единиц (фактически 1 048 576). При программировании такой "пустой" PROM в нее записываются нули. Этот процесс обычно выполняется с помощью специального программирующего устройства.
Процесс программирования часто называется прожигом. Каждую "1" можно представить как, неповрежденный плавкий предохранитель. Большинство таких микросхем работают при напряжении 5 В, но при программировании PROM подается более высокое напряжение (обычно 12 В) по различным адресам в пределах адресного пространства, отведенного для микросхем. Это 6олее высокое напряжение фактически записывает "0", сжигая плавкие предохранители в тех местах, где необходимо прео6разовать 1 и 0. Хотя можно превратить
1 в 0, этот процесс необратим, т. е. нельзя преобразовать 0 в 1. Программирующее устройство исследует программу, которую необходимо записать в микросхему, и затем выборочно изменяет в микросхеме 1 на 0 только там, где это необходимо. Поэтому микросхемы PROM часто называются микросхемами ОТР (Оne Time Programmable— программируемые один раз). Они могут быть запрограммированы только однажды. Большинство микросхем PROM стоят совсем недорого, примерно 3 доллара.
Поэтому при изменении программы в PROM старая микросхема выбрасывается, а новая прожигается в соответствии с новыми данными.
Процесс программирования PROM занимает от нескольких секунд до нескольких минут, в зависимости от емкости микросхемы и применяемого алгоритма. На приведенном выше рисунке показано типичное программирующее устройство, которое имеет несколько разъемов. Это устройстве может программировать несколько микросхем сразу, сохраняя время при записи тех же данных, в нескольких микросхемах. Менее дорогие программирующие устройства имеют только один разъем.
Необходимо отметить, что для изменения BIOS в современных компьютерах подобные устройства не применяются. В них используются микросхемы Flash ROM.