只读存储器(ROM)的作用及特点

只读存储器因工作内容只能被读出而得名，它是存放固定信息的存储器，常用于存储数字系统及计算机中不需改写的数据，例如数据转换表及计算机操作系统程序等。ROM（Read-Only Memory）存储的数据不会因断电而消失，即具有非易失性，与RAM不同，ROM一般需由专用装置写入数据。只读存储器中有掩模ROM、可编程PROM（programmable read-only memory，简称PROM）和可擦除ROM（erasable programmable read-only memory，简称EPROM）等类型。

1.ROM工作原理

ROM电路结构包含地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器等组成，如图10-47所示，其核心部分是存储矩阵，它是由许多存储单元排列而成。

地址译码器是将输入的地址代码译成相应的控制信号，利用这个控制信号从存储矩阵中选出指定的单元，并把单元数据送到输出缓冲器，输出缓冲器的作用可提高存储器带载能力及实现对输出状态的三态控制。

图10-47　ROM的电路结构框图

2.ROM分类

按照数据写入方式特点不同，可分为以下几种。

（1）固定ROM，也称掩膜ROM，这种ROM在厂家制造时，利用掩膜技术直接把数据写入存储器中，ROM制成后，其存储数据也就固定不变了，用户对这类芯片无法进行任何修改。(https://www.xing528.com)

（2）一次性可编程ROM（PROM），PROM在出厂时，存储内容全为1（或全为0），用户可根据自己需要，利用编程器将某些单元改写为0（或1），PROM一旦进行了编程，就不能再修改了。

（3）可擦除可编程ROM（EPROM），EPROM是采用浮栅技术生产的可编程存储器，它的存储单元多采用N沟道叠栅MOS管，信息存储是通过MOS管浮栅上电荷分布来决定的，编程过程就是一个电荷注入过程，编程结束后，尽管撤除了电源，但由于绝缘层的包围，注入到浮栅上的电荷无法泄漏，因此电荷分布维持不变，EPROM也就成为非易失性存储器件了。

当外部光源（如紫外线光源）加到EPROM上时，EPROM内部的电荷分布才会被破坏，此时聚集在MOS管浮栅上电荷在紫外线照射下形成光电流被泄漏掉，使电路恢复到初始状态，从而擦除了所有写入的信息，这样EPROM又可以写入新的信息。

（4）电可擦除可编程ROM（E2 PROM），构成E2 PROM存储单元的是隧道MOS管，利用浮栅是否存有电荷来存储二值数据，即采用浮栅技术生产的可编程ROM，不同的是隧道MOS管是用电擦除的，并且擦除的速度要快的多（一般为毫秒数量级）。

E2 PROM的电擦除过程就是改写过程，它具有ROM的非易失性，又具备类似RAM的功能，可以随时改写。目前大多数E2 PROM芯片内部都备有升压电路，只需提供单电源供电，便可进行读、擦除/写操作，这为数字系统设计和在线调试提供了极大方便。

（5）快闪存储器（flash memory），快闪存储器存储单元采用浮栅型MOS管，存储器中数据擦除和写入是分开进行的，数据写入方式与EPROM相同，需要输入一个较高的电压，因此要为芯片提供两组电源，一般芯片可以擦除/写入100次以上。

常用的ROM产品有27C64、27C128、27C256及27C512等，27C为产品系列号，其存储容量可用尾数除以8得到，如存储器27C64，其容量为8KB。

思考题：ROM产品型号27C128，其存储容量为多少？