Запоминающие устройства для хранения постоянной информации

Запоминающие устройства типа ROM хранят информацию, которая либо вообще не изменяется (в ЗУ типа ROM (М) и PROM), либо изменяется редко и не во время работы вычислительного устройства (в ЗУ типа EPROM и EEPROM).

В масочные ЗУ типа ROM (М) информацию записывают при изготовлении на промышленных предприятиях с помощью шаблона (маски) на завершающем этапе технологического процесса.

ЗУ типа PROM программируют после изготовления их предприятием электронной промышленности в лабораториях потребителей без использования сложных технологических процессов. Для этого используют несложные устройства — программаторы.

ЗУ типа ROM имеют многоразрядную организацию (чаще всего 8- или 4-разрядную, для некоторых ИС 16-разрядную) и обычно выполняются по структуре 2DM.

Масочные ЗУ

В качестве запоминающих элементов в масочных ЗУ могут выступать диоды, биполярные транзисторы, МОП-транзисторы и т. д.

В матрице диодного ROM (М) (рис. 4.4, а) горизонтальные линии (строки) являются линиями выборки слов, а вертикальные — линиями считывания. Считываемое слово определяется расположением диодов в узлах координатной сетки. Для считывания нужного слова в соответствующую строку подается импульс напряжения. При наличии диода высокий потенциал передается на соответствующую вертикальную линию, и в данном разряде слова появляется сигнал логической единицы. При отсутствии диода потенциал близок к нулевому, так как вертикальная линия через резистор связана с корпусом. В изображенной матрице при подаче импульса в линию выборки Л1 считывается слово 11 010 001 (это слово хранится в ячейке номер 1). При подаче импульса в линию Л2 считывается слово 10 101 011 (оно хранится в ячейке номер 2). Линии выборки являются выходами дешифратора адреса, каждая адресная комбинация формирует единицу только на своем выходе дешифратора, что приводит к считыванию слова только из адресуемой ячейки.

Рис. 4.4. Матрицы запоминающих элементов масочного ЗУ:

а — диодная; 6 — МОП-транзисторная Обычно при производстве масочных ЗУ выпускается целая номенклатура однотипных микросхем, отличающихся различной «зашитой» в них информацией. Для удешевления производства стремятся сделать так, чтобы процесс изготовления различных микросхем отличался минимумом технологических операций. Например, если в качестве ЗЭ используются МОПтранзисторы (на рис. 4.4, 6 показана одна из строк матрицы), то на этапе изготовления затворов в транзисторах, соответствующих хранению логического нуля, увеличивают толщину подзатворного окисла. Это ведет к увеличению порогового напряжения этих транзисторов, и при подаче обычного рабочего уровня они остаются закрытыми. Таким образом, при производстве всей номенклатуры микросхем все технологические операции, кроме одной — напыление подзатворного окисла, будут одинаковыми. Для этого требуются только различные шаблоны — маски, через которые осуществляется процесс напыления.

ЗУ с масочным программированием отличаются компактностью ЗЭ и, следовательно, высоким уровнем интеграции. Область применения масочных ЗУ — хранение стандартной информации, имеющей широкий круг потребителей. В частности, масочные ЗУ используются для хранения кодов букв русского и латинского алфавитов, таблиц типовых функций.

(синуса, квадратичной функции и др.), стандартного программного обеспечения и т. п.