ПЗУ, що означає пам’ять лише для читання, — це пристрій пам’яті або носій даних, який постійно зберігає інформацію. Це також основний блок пам’яті комп’ютера разом із оперативною пам’яттю (RAM). Це називається постійною пам’яттю, оскільки ми можемо лише читати програми та дані, що зберігаються в ньому, але не можемо записувати. Він обмежений читанням слів, які постійно зберігаються в пристрої.

Виробник ПЗУ заповнює програми в ПЗУ під час виготовлення ПЗУ. Після цього вміст ПЗП не можна буде змінити, а це означає, що ви не зможете перепрограмувати, переписати чи стерти його вміст пізніше. Однак є деякі типи ПЗП, у яких можна змінювати дані.

ПЗУ містить спеціальні внутрішні електронні запобіжники, які можна запрограмувати на певний шаблон з’єднання (інформація). Двійкова інформація, що зберігається в чіпі, визначається розробником, а потім вбудовується в пристрій під час виготовлення, щоб сформувати необхідний шаблон взаємозв’язку (інформація). Після того як шаблон (інформація) встановлено, він залишається всередині пристрою навіть після вимкнення живлення. Отже, це енергонезалежна пам’ять, оскільки вона зберігає інформацію, навіть коли живлення вимкнено або ви вимикаєте комп’ютер.

Інформація додається до RAM у формі бітів за допомогою процесу, відомого як програмування ROM, оскільки біти зберігаються в апаратній конфігурації пристрою. Отже, ПЗП - це програмований логічний пристрій (PLD).

Простим прикладом ПЗУ є картридж, який використовується в ігрових консолях і дозволяє запускати багато ігор. Дані, які постійно зберігаються на персональних комп’ютерах та інших електронних пристроях, таких як смартфони, планшети, телевізори, кондиціонери тощо, також є прикладом ПЗУ.

Наприклад, коли ви запускаєте комп’ютер, екран не з’являється миттєво. Потрібен час, щоб з’явитися, оскільки в ПЗП зберігаються інструкції щодо запуску, необхідні для запуску комп’ютера під час процесу завантаження. Робота процесу завантаження полягає у запуску комп’ютера. Він завантажує операційну систему в оперативну пам’ять (RAM), встановлену на комп’ютері. Програма BIOS, яка також міститься в пам’яті комп’ютера (ROM), використовується мікропроцесором комп’ютера для запуску комп’ютера під час процесу завантаження. Він дозволяє відкривати комп’ютер і з’єднує комп’ютер з операційною системою.

ПЗП також використовується для зберігання вбудованого програмного забезпечення, яке є програмним забезпеченням, яке залишається підключеним до апаратного забезпечення або запрограмованим на апаратному пристрої, наприклад клавіатурі, жорсткому диску, відеокарті тощо. Воно зберігається у флеш-ПЗУ апаратного пристрою. Він надає пристрою інструкції щодо зв’язку та взаємодії з іншими пристроями.

Блок-схема ПЗУ:

Блок ПЗУ має 'n' вхідних ліній і 'm' вихідних ліній. Кожна бітова комбінація вхідних змінних відома як адреса. Кожна бітова комбінація, яка виходить через вихідні лінії, називається словом. Кількість бітів у слові дорівнює кількості вихідних рядків, м.

дата java в рядок

Адреса двійкового числа відноситься до однієї з адрес n змінних. Таким чином, кількість можливих адрес з 'n' вхідними змінними дорівнює 2n. Вихідне слово має унікальну адресу, і оскільки в ПЗП є 2n різних адрес, у ПЗУ є 2n окремих слів. Слова у вихідних рядках у певний момент часу залежать від значення адреси, застосованого до вхідних рядків.

Внутрішня структура ПЗУ:

Внутрішня структура складається з двох основних компонентів: декодера та вентилів АБО. Декодер — це схема, яка декодує закодовану форму (наприклад, двійкову десяткову систему, BCD) у десяткову форму. Отже, вхідні дані є у двійковій формі, а вихідні дані є його десятковим еквівалентом. Усі вентилі АБО, наявні в ПЗП, матимуть вихідні дані декодера. Візьмемо приклад 64 x 4 ROM. Структура показана на наступному зображенні.

Ця постійна пам'ять складається з 64 слів по 4 біти кожне. Отже, буде чотири вихідних рядки, і одне з 64 слів, доступних у вихідних рядках, визначається з шести вхідних рядків, оскільки ми маємо лише шість входів, тому що в цьому ПЗУ ми маємо 26 = 64, тому ми можемо вказати 64 адреси або minterms. Для кожного введення адреси є унікальне вибране слово. Наприклад, якщо вхідна адреса 000000, слово номер 0 буде вибрано та застосовано до вихідних рядків. Якщо вхідна адреса 111111, слово номер 63 вибирається і застосовується до вихідних рядків.

Особливості ПЗУ:

ROM (Пам’ять лише для читання) має кілька відмінних особливостей, які роблять його придатним для різноманітних програм. Давайте дослідимо деякі ключові функції ПЗУ простою мовою.

Енергонезалежна пам'ять:ПЗУ є типом енергонезалежної пам'яті; Таким чином, він зберігає свої дані, навіть якщо живлення вимкнено. Це робить його придатним для постійного зберігання інструкцій і даних, оскільки це гарантує, що записана інформація залишиться недоторканою та доступна за будь-якої необхідності.Природа лише для читання:Пам'ять лише для читання, або ROM, як випливає з назви, запобігає швидкій зміні або видаленню даних. Ця характеристика забезпечує стабільність і запобігає випадковим змінам, забезпечуючи цілісність і надійність збереженої інформації.Постійне зберігання:ПЗП забезпечує постійне зберігання даних та інструкцій. Після того, як дані запрограмовані в ПЗУ під час виробництва, вони залишаються фіксованими і не можуть бути змінені без фізичної заміни мікросхеми ПЗУ. Ця постійність гарантує послідовність і стабільність збереженої інформації.Зберігання прошивки:ПЗП зазвичай використовується для зберігання прошивки, що містить важливі інструкції для роботи з електронними пристроями. Енергонезалежна природа ПЗУ, доступна лише для читання, гарантує, що вбудоване програмне забезпечення залишається незмінним, забезпечуючи надійну та узгоджену роботу пристрою.Завантаження та ініціалізація:ПЗП відіграє вирішальну роль у процесах завантаження та ініціалізації електронних систем. Мікропрограмне забезпечення, що зберігається в ПЗП, містить початкові інструкції, необхідні для запуску системи, завантаження операційної системи та запуску апаратних компонентів. Це забезпечує плавну та контрольовану послідовність запуску пристрою.Безпека даних:ROM забезпечує невід'ємну безпеку даних. Оскільки дані, що зберігаються в ПЗУ, неможливо змінити або стерти, це захищає від несанкціонованих змін або фальсифікацій. Ця функція підвищує безпеку та автентичність збереженої інформації, роблячи ПЗУ придатним для критичних інструкцій і конфіденційних даних.Миттєвий доступ до читання:ПЗП забезпечує миттєвий доступ для читання збережених інструкцій і даних. До інформації можна отримати прямий доступ без тривалого завантаження, що забезпечує швидкий пошук і виконання важливих інструкцій.Сумісність:ПЗУ сумісно з різними системами та архітектурами, дозволяючи бездоганну інтеграцію в різні електронні пристрої та системи. Ця сумісність гарантує, що ROM можна використовувати в різних програмах.Надійність:Завдяки своїй природі лише для читання ПЗП забезпечує високу надійність. Дані, що зберігаються в ПЗУ, не піддаються випадковій модифікації або втраті, що забезпечує послідовну та передбачувану роботу з часом. Така надійність має вирішальне значення для важливих систем, де стабільність і цілісність даних є надзвичайно важливими.Економічна ефективність:ПЗУ, як правило, є більш економічно ефективним, ніж інші типи пам’яті, що робить його економічним вибором для багатьох програм. Витрати на виробництво дешевші, оскільки виробничі процедури, які використовуються для виробництва ПЗУ, добре налагоджені.

Типи ПЗУ:

1) Маскована постійна пам'ять (MROM):

Це найстаріший тип постійної пам'яті (ROM). Він застарів, тому в сучасному світі ніде не використовується. Це апаратна пам’ять, у якій програми та інструкції зберігаються на момент виготовлення виробником. Таким чином, він програмується під час виробничого процесу і не може бути змінений, перепрограмований або стертий пізніше.

Мікросхеми MROM складаються з інтегральних схем. Чіпи посилають струм через певний шлях введення-виведення, який визначається розташуванням запобіжників у рядках і стовпцях мікросхеми. Струм має проходити за допомогою запобіжника, тому він може повертатися лише через вихід, який обирає виробник. Ось чому перезапис та будь-яка інша модифікація є неможливою в цій пам’яті.

2) Програмована постійна пам'ять (PROM):

PROM — це чиста версія ПЗУ. Він виготовляється як чиста пам’ять і програмується після виготовлення. Можна сказати, що на момент виготовлення він залишається незаповненим. Ви можете придбати, а потім запрограмувати його один раз за допомогою спеціального інструменту під назвою програматор.

У мікросхемі струм проходить усіма можливими шляхами. Програміст може вибрати один конкретний шлях для струму, спаливши непотрібні запобіжники, посилаючи через них високу напругу. Користувач має можливість запрограмувати його або додати дані та інструкції відповідно до своїх вимог. З цієї причини він також відомий як запрограмований користувачем ПЗУ, оскільки користувач може його запрограмувати.

Для запису даних на мікросхему PROM; використовується пристрій, який називається програматором PROM або записувачем PROM. Процес або програмування PROM відомий як записування PROM. Після того, як він запрограмований, дані не можуть бути пізніше змінені, тому його також називають одноразовим програмованим пристроєм.

Використання: Він використовується в мобільних телефонах, ігрових приставках, медичних пристроях, RFID-мітках тощо.

3) Стирається та програмована постійна пам’ять (EPROM):

EPROM — це тип ПЗУ, який можна перепрограмувати та стирати багато разів. Методи видалення даних дуже різні; він оснащений кварцовим вікном, через яке протягом приблизно 40 хвилин пропускається ультрафіолетове світло певної частоти, щоб стерти дані. Таким чином, він зберігає свій вміст, поки на нього не потрапить ультрафіолетове світло. Щоб перепрограмувати EPROM, вам потрібен спеціальний пристрій, який називається програматором PROM або записувачем PROM.

Використання: Він використовується в деяких мікроконтролерах для зберігання програм, наприклад, деякі версії Intel 8048 і Freescale 68HC11.

4) Електрично стирається та програмована постійна пам’ять (EEPROM):

ПЗУ — це тип постійної пам’яті, яку можна стирати та перепрограмувати неодноразово, до 10 000 разів. Він також відомий як Flash EEPROM, оскільки схожий на флеш-пам'ять. Він стирається і перепрограмується електрично без використання ультрафіолетового світла. Час доступу становить від 45 до 200 наносекунд.

Дані в цій пам'яті записуються або стираються по одному байту; байт на байт, тоді як у флеш-пам’яті дані записуються та стираються блоками. Таким чином, це швидше, ніж EEPROM. Він використовується для зберігання невеликої кількості даних у комп’ютерних та електронних системах і пристроях, таких як друковані плати.

Використання: У цій пам'яті зберігається BIOS комп'ютера.

верблюжий пітон

5) FLASH ROM:

Це розширена версія EEPROM. Він зберігає інформацію в системі або масиві комірок пам’яті, виготовлених із транзисторів з плаваючим затвором. Перевага використання цієї пам’яті полягає в тому, що ви можете видаляти або записувати блоки даних розміром близько 512 байт за певний час. Тоді як в EEPROM ви можете видалити або записати лише 1 байт даних за раз. Таким чином, ця пам'ять швидше, ніж EEPROM.

Його можна перепрограмувати, не виймаючи з комп'ютера. Його час доступу дуже великий, приблизно від 45 до 90 наносекунд. Він також дуже міцний, оскільки може витримувати високу температуру та інтенсивний тиск.

Використання: Він використовується для зберігання та передачі даних між персональним комп’ютером і цифровими пристроями. Він використовується в USB-накопичувачах, MP3-плеєрах, цифрових камерах, модемах і твердотільних накопичувачах (SSD). BIOS багатьох сучасних комп’ютерів зберігається на мікросхемі флеш-пам’яті, яка називається flash BIOS.

Використання ПЗУ:

ПЗУ (постійна пам'ять) використовується в різних електронних пристроях. Давайте дослідимо численні програми ПЗУ, які є в цих електронних пристроях.

комп'ютери:

У комп’ютерних системах ПЗП має важливе значення. Базова система вводу/виводу (BIOS) і інструкції щодо першого запуску зберігаються як частина мікропрограми комп’ютера. Мікропрограмне забезпечення, включене в ПЗУ, відповідає за ініціалізацію апаратних елементів, виконання самотестування та завантаження операційної системи в пам’ять, коли ви вмикаєте комп’ютер.

Відео ігри:

ПЗУ широко використовується у відеоіграх. Ігрові дані раніше зберігалися на картриджах ПЗУ в попередніх ігрових консолях і портативних пристроях. Ці картриджі містили код гри, графіку, звук та інші компоненти на мікросхемах ПЗУ. Ігрова консоль завантажує гру, коли ви вставляєте ігровий картридж, зчитуючи дані з мікросхеми ПЗП. Використання ПЗУ у відеоіграх дозволяло легко розповсюджувати та забезпечувало збереження даних гри без ризику випадкових змін.

1нф 2нф 3нф

Смартфони:

ПЗУ має важливе значення в смартфонах для зберігання прошивки, наприклад операційної системи та вбудованих програм. Щоб підтримувати узгодженість протягом усього існування пристрою, виробники програмують мікропрограму в ПЗУ під час створення пристрою. Завантажувач, який запускає процес завантаження та завантажує операційну систему, також включено до ПЗУ. Використовуючи ROM, смартфони можуть забезпечувати стабільну та надійну роботу та захищати вбудоване програмне забезпечення від потенційного пошкодження або несанкціонованого доступу.

Цифрові вимірювачі швидкості:

В автомобільній промисловості ROM використовується в цифрових вимірювачах швидкості або спідометрах. Мікросхема ПЗУ в цих пристроях зберігає дані калібрування та таблиці перетворення, необхідні для точного вимірювання та відображення швидкості автомобіля. Це гарантує стабільну роботу вимірювача швидкості та надання точних показань. Енергонезалежна природа ПЗУ гарантує, що дані калібрування залишаються незмінними, навіть якщо живлення відключено або автомобіль вимкнено.

Програмована електроніка:

ПЗП використовується в програмованих електронних пристроях, мікроконтролерах і програмованих логічних пристроях (PLD). Ці пристрої часто використовують програмовану постійну пам’ять (prom) або програмовану постійну пам’ять (EPROM). Користувачі можуть запрограмувати ці мікросхеми ПЗУ для збереження певної інформації чи інструкцій, до яких пристрій може отримати доступ і виконати їх. Ця гнучкість дозволяє налаштовувати та гнучко використовувати різні цифрові додатки, а також роботизацію, автоматизацію та системи керування.

Переваги ПЗУ:

Зберігання даних:ROM зберігає дані навіть без живлення, забезпечуючи збереження важливих даних і доступ до них, коли це необхідно.Постійне зберігання:Немодифікована природа ПЗУ гарантує, що інформація, що зберігається всередині, залишається недоторканою, що робить його надійним і послідовним джерелом даних і інструкцій.Надійна продуктивність:Оскільки ПЗУ призначене лише для читання, ненавмисні модифікації запобігають, гарантуючи, що збережені дані працюватимуть надійно та послідовно з часом.Енергонезалежна пам'ять:ПЗП — це можливість зберігати важливі інструкції, вбудоване програмне забезпечення та дані, які не слід змінювати, оскільки вони можуть зберігати дані без постійного джерела живлення.Стабільність:ПЗП забезпечує міцну основу для процесу завантаження та загальної роботи системи, зберігаючи важливі інструкції та дані калібрування, забезпечуючи стабільну та передбачувану продуктивність.Безпека даних:Постійна пам’ять (ROM) захищає від несанкціонованих змін, підвищуючи безпеку даних, що зберігаються всередині, і запобігає несанкціонованому доступу.Миттєва доступність:Можливість миттєвого доступу до даних і інструкцій, що зберігаються в ПЗП, зменшує потребу в трудомістких процедурах завантаження даних, дозволяючи пришвидшити роботу системи.Простий дизайн і виготовлення:Конструкція мікросхем ПЗП дозволяє легко інтегрувати їх в електричне обладнання.Економічна ефективність:ПЗУ часто дешевше, ніж інші типи пам’яті, що робить його економічно ефективним варіантом для багатьох програм без шкоди для продуктивності.Сумісність:ПЗУ можна легко інтегрувати в різні електронні системи та пристрої, оскільки воно сумісне з різними архітектурами та системами.

Недоліки ПЗУ:

Незмінність:Основним недоліком ПЗУ є його неможливість модифікувати або оновлювати. Після того, як дані запрограмовані в ПЗП, їх неможливо змінити, що обмежує їх гнучкість і адаптивність у певних програмах.Обмежена гнучкість:На відміну від записуваної пам’яті, такої як RAM або флеш-пам’ять, ROM не допускає динамічних змін або оновлень збережених даних, що обмежує її використання в ситуаціях, які потребують частих змін.Проблеми виробництва:Виробництво мікросхем ПЗП вимагає спеціальних процесів, що робить їх менш гнучкими та потенційно дорожчими у виробництві, ніж інші типи пам’яті.Обмеження дизайну:Фіксований характер ПЗУ накладає обмеження на дизайн, оскільки дані, запрограмовані в нього, не можна легко змінити або розширити. Це може бути обмеженням, коли системні вимоги змінюються або потрібна додаткова функціональність.Розробка, яка потребує багато часу:Створення та програмування ПЗП вимагає значного часу та зусиль на етапі розробки, що може сповільнити загальний цикл розробки продукту.Вищі витрати на дрібносерійне виробництво:Початкові витрати, пов’язані з виробництвом ПЗУ, наприклад, створення маски, можуть бути відносно високими, що робить його менш рентабельним для дрібномасштабного або індивідуального виробництва.Відсутність можливості оновлення:ПЗУ можна оновити або замінити на новіші версії, лише фізично замінивши весь чіп, що може бути дорогим і непрактичним у багатьох ситуаціях.Неефективність зберігання:ROM доступний лише для читання; невикористаний простір у мікросхемі ПЗП не може бути використаний, що може призвести до потенційної неефективності зберігання.Обмежене виправлення помилок:На відміну від інших типів пам’яті, ROM не забезпечує вбудованих механізмів виправлення помилок, які можуть завдати шкоди програмам із критично важливою цілісністю даних.Зменшена універсальність:Фіксований характер ПЗУ робить його менш універсальним для додатків, які потребують динамічного зберігання та частих змін збережених даних.

Питання що часто задаються

Чим ROM відрізняється від RAM?

A: ROM, або постійна пам’ять, зберігає постійні дані, навіть коли живлення вимкнено. Він використовується для зберігання інструкцій і даних, які залишаються незмінними. Навпаки, оперативна пам’ять, або оперативна пам’ять, є енергозалежною та зберігає тимчасові дані, до яких процесор комп’ютера швидко отримує доступ.

Чи можу я зберігати свої дані в ПЗП?

A: Ні, ROM попередньо запрограмований під час виробництва, і користувачі не можуть легко його змінити. Він призначений для зберігання мікропрограм, системних інструкцій і даних, які повинні залишатися незмінними.

Чи захищені дані в ПЗП?

A: Так, дані, що зберігаються в ПЗУ, захищені від несанкціонованих змін. Оскільки ПЗУ доступне лише для читання, дані не можна легко змінити або підробити, забезпечуючи безпеку важливих інструкцій і даних.

Як довго дані можуть зберігатися в ПЗУ?

A: Дані, що зберігаються в ПЗП, можна зберігати протягом багатьох років, можливо, навіть десятиліть. Дані, збережені в мікросхемі ПЗУ, зберігаються протягом тривалого часу, поки зберігається фізична цілісність мікросхеми.

Чи можна перепрограмувати ПЗУ?

A: Деякі типи ПЗУ, наприклад PROM (програмована пам’ять лише для читання), EPROM (програмована пам’ять лише для читання) і EEPROM (електрично стираюча програмована пам’ять лише для читання), можна перепрограмувати за допомогою певних методів і інструментів. Однак у порівнянні зі зміною даних у читаній пам’яті, такій як RAM або флеш-пам’ять, перепрограмування ROM є складнішим і вимагає спеціального обладнання.