ROM如何工作

有五种基本的ROM类型：

每种类型都有独特的特征，您将在本文中学习，但它们都是所有类型记忆有两个共同点：

这意味着从芯片中删除电源不会导致其丢失任何数据。

图1. BIOS使用闪存，一种ROM。

如同内存，ROM芯片（图1）包含列和行的网格。但是，在列和行相交的地方，ROM芯片与RAM芯片根本不同。当RAM使用晶体管打开或关闭访问电容器在每个十字路口，ROM都使用二极管如果值为1，则连接线路，如果值为0，则根本不连接线。

一个二极管通常允许电流仅向一个方向流动，并且具有一定的阈值，称为向前崩溃，这决定二极管将其传递之前需要多少电流。在基于硅的物品中，例如处理器和内存芯片，正向断开电压约为0.6伏。通过利用二极管的唯一属性，ROM芯片可以在适当的列以上的电荷上方发送，而所选的行接地以连接在特定单元格。如果该单元格存在二极管，则电荷将通过地面进行，然后在下面进行二进制系统，该单元将被读为“在”上（值为1）。ROM的整洁部分是，如果单元格值为0，则该交叉路口没有二极管来连接列和行。因此，列上的充电不会传输到行。

如您所见，在创建芯片时，ROM芯片工作的方式需要制定完美和完整的数据。您不能重新编程或重写标准的ROM芯片。如果它不正确，或者需要更新数据，则必须将其丢弃并重新开始。为ROM芯片创建原始模板通常是一个充满反复试验的费力过程。但是ROM芯片的好处大于缺点。模板完成后，实际芯片的价格只需几美分。他们使用的功率很少，非常可靠，对于大多数小型电子设备，都包含所有必要的编程来控制设备。一个很好的例子是唱歌鱼玩具。大约指甲大小的芯片包含ROM中的30秒歌曲剪辑和控制代码，以同步电动机音乐。

图2

完全从头开始创建ROM芯片是耗时的，而且很少量。因此，主要是开发人员创建了一种称为ROM的类型可编程的只读内存（舞会）。空白的舞会筹码可以廉价地购买，并由任何具有特殊工具的人编码程序员。

舞会芯片（图2）就像普通的ROM一样，具有圆柱和行的网格。区别在于，舞会芯片中的每个列和行的每个交点都有一个保险丝连接它们。通过列发送的电荷将穿过单元格中的保险丝到接地行，表示值为1。空白的）舞会芯片的状态为全部。要将单元格的值更改为0，您可以使用程序员将特定数量的电流发送到单元格。较高的电压破坏了列和行之间的连接燃烧出去保险丝。这个过程称为燃烧舞会。

舞会只能被编程一次。它们比ROM更脆弱。静电的震动很容易引起舞会燃烧的融合，改变了必不可少的位从1到0。但是空白的舞会价格便宜，非常适合在进行昂贵的ROM制造过程之前对ROM的数据进行制作。

与ROM和舞会合作可能是一项浪费的生意。即使每芯片便宜，它们的成本也会随着时间的推移而加起来。可擦除可编程的只读内存（EPROM）解决了这个问题。可以多次重写EPROM芯片。删除EPROM需要一个特殊的工具，以发出一定的频率紫外线（UV）光。EPROM是使用EPROM程序员配置的，该程序员根据所使用的EPROM的类型在指定级别提供电压。

我们再次有一个圆柱和行的网格。在EPROM中，每个交叉路口的细胞都有两个晶体管。两个晶体管通过薄薄的氧化物层彼此分离。其中一个晶体管被称为浮子门另一个作为控制门。浮子门唯一的链接到行（文字线）通过控制门。只要此链接到位，单元格的值为1。要将值更改为0，就需要一个奇怪的过程称为Fowler-Nordheim隧道。隧道用于改变电子在浮动中的位置门。电荷（通常为10到13伏）被施加到浮闸门上。收费来自列（位线），进入浮子大门，然后将其排入地面。

这项电荷导致浮栅晶体管的作用电子枪。将激发的电子推开并捕获在薄氧化物层的另一侧，使其具有负电荷。这些带负电荷的电子充当控制门和浮闸之间的屏障。一种称为A的设备细胞传感器监视通过浮子门的电荷水平。如果通过门的流量大于电荷的50％，则其值为1。当电荷通过滴度低于50％的阈值时，值将变为0。空白EPROM完全具有所有门打开，给每个单元一个值1。

要重写EPROM，您必须先删除它。为了删除它，您必须提供足够强的能量，以突破遮挡浮动门的负电子。在标准的EPROM中，最好通过紫外线以253.7的频率。由于这种特殊的频率不会穿透大多数塑料或眼镜，因此每个EPROM芯片都在其顶部都有一个石英窗口。EPROM必须非常接近一两英寸以内的橡皮擦光源才能正常工作。

EPROM橡皮擦不是选择性的，它将消除整个EPROM。必须将EPROM从其所在的设备中删除，并放置在EPROM橡皮擦的紫外线下几分钟。剩下太长的eprom可能会变成过度验证。在这种情况下，EPROM的浮动门被收取到根本无法持有电子的地步。

尽管EPROM在可重复使用性方面是与舞会相比的重要一步，但它们仍然需要专用的设备和劳动密集型的过程来删除和重新安装每次需要更改时。同样，更改不能逐步进行EPROM；必须删除整个芯片。可擦除的可编程仅阅读记忆（EEPROM）芯片消除了EPROM的最大缺点。

在Eeproms中：

您可以不使用紫外光，而可以通过局部应用的EEPROM单元中的电子返回正常电场到每个单元格。这擦除了EEPROM的靶向单元，然后可以重写。EEPROM已更改1字节一次，这使他们多才多艺，但缓慢。实际上，EEPROM芯片太慢，无法在许多产品中使用，这些产品可以快速更改芯片上存储的数据。

制造商对此限制做出了回应闪存，一种使用的EEPROM电路接线通过将电场应用于整个芯片或芯片的预定部分来擦除块。闪存的工作速度比传统的EEPROM快得多，因为它在块中写入数据，通常是512字节，而不是一次字节。看闪存如何工作了解有关此类型的ROM及其应用的更多信息。

有关ROM和其他类型的计算机内存的更多信息，请查看以下链接。