4.1.2. 2. Постоянные запоминающие устройства.
Постоянные запоминающие устройства ПЗУ или ROM (read only memory – память только для чтения) относятся к устройствам памяти микропроцессорных систем, которые используют только для считывания информации. Информация, записанная в ПЗУ, либо вообще на меняется в процессе работы микропроцессора, либо меняется редко. Постоянные запоминающие устройства имеют подобную с ОЗУ многоразрядную (матричную) структуру и выполняются на основе диодных или транзисторных элементов пвмяти. Структура таких устройств показана на Рис. 67.
На рисунке 67а изображена структура постоянного запоминающего устройства, выполненного по масочной схеме. Такие ПЗУ относятся у устройствам разовой памяти, которые программируется один раз в заводских условиях с помощью шаблона. Информация таких устройств записывается построчно на шинах Ш1,Ш2 …ШN (ячейках памяти) путем подвода через диоды импульса положительного потенциала на вертикальные линии считывания разрядов. При наличии такого диода импульс высокого потенциала поступает в соответствующий разряд линии считывания, что соответствует записи единицы в конкретный разряд двоичного слова. При отсутствии такого диода в соответствующем разряде этого слова будет зафиксирован ноль.
Рис. 67. Структура матрицы элементов постоянного запоминающего устройства.
Описанная технология хранения постоянной информации является мало эффективной, т.к. требует заводских условий записи информации и не позволяет ее оперативно обновлять.
На рисунке 67б изображена структура постоянного запоминающего устройства, выполненного по схеме PROM (Programmable ROM) . Такие ПЗУ так же относятся у устройствам разового программирования, однако запись программы в них не требует заводских условий. Для ПЗУ этого типа необходим специальный программатор, с помощью которого вне заводских условий. в разовом порядке записывается информация
Для записи и хранения информации (программы) в этом ЗУ используют многоэмиттерные транзисторы, базы которых через дешифратор адреса подключены к столбцам (выходам) дешифратора запоминающей матрицы, в то время как эмиттерные входы (строки) отдельного транзистора составляют ячейки памяти , в которых записывается хранимая информации. Эмиттеры всех транзисторов ПЗУ подключены через плавкие перемычки к определенной эмиттерной строке, связанной через сопротивление нагрузки с отрицательным потенциалом. Эмиттерная перемычка, которая в незапрограммированной исходной матрице всегда находится в не разрушенном состоянии и может быть расплавлена (разрушена) импульсом тока предельной амплитуды и длительности. В процессе программирования матрицы на базу конкретного многоэммиттерного транзистора через дешифратор адреса подается сигнал высокого уровня, открывающего эту строку (ячейку памяти). Одновременно на шину данных подаются сигналы соответствующие символам записываемой информации. Для нулевых символов этой информации в соответствующие разряды ячеек памяти (эмиттерные строки) подаются импульсы тока для плавления перемычек.. Подобная операция в каждую эмиттерную строку (ячейку памяти). осуществляется через программатор.
ПЗУ типа ROM и PROM относятся к запоминающим устройствам разового программирования, т.к. не допускают стирания старой и перезаписи новой информации в такие ячейки. В настоящее время разработаны и применяются в микропроцессорных системах ЗУ типа: EPROM и Flash, в которых старая информация может стираться электрическими сигналами после чего эти устройства вновь готовы для записи новой информации.
Стирание информации в ячейках памяти EPROM производится облучением всего ЧИПа ультрофиалетовыми или рентгеновскими лучами.