只读存储器特点及数据存储方法

只读存储器主要特征是工作时内容不能改变、数据不易丢失、断电后ROM中的内容依然存在。其常用于存放固定程序或数据。

1.ROM的基本结构

ROM的电路结构通常包含地址译码器、存储矩阵和输出缓冲器3个组成部分，如图12.2.1所示。

存储矩阵由许多存储单元排列组成。存储单元可以用二极管构成，也可以用双极型三极管或MOS管构成。每个单元能存放1位二进制代码（0或1）。每一个或一组存储单元有一个对应的地址代码。

地址译码器的作用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中指定的存储单元，并将里面的数据送到输出缓存器。

输出缓冲器的作用有两个，一是提高存储器的带负载能力，二是实现对输出状态的三态控制，以便与系统的总线连接。

图12.2.1　ROM的基本结构框图

图12.2.2是一个二极管构成的ROM的结构示意图，图中，A1A0为地址码，为输出使能控制信号，W0～W3为字线，D0～D3为位线，所以该存储器的存储容量为4×4=16。

图12.2.2　二极管ROM的结构示意图

读出数据时，若给定的地址码A1A0=00，则地址译码器的输出中只有字线W0=1，则W0与所有位线交叉处的二极管导通，使相应的位线变为高电平，而交叉出没有二极管的位线仍然保持低电平。此时，若，则位线电平经输出缓冲器输出，使D3D2D1D0=1001。同理，当A1A0分别为01、10、11时，依次读出各对应字中的数据分别为0111、1110、0101。因此，该ROM全部地址内所存储的数据可用表12.2.1表示。(www.xing528.com)

表12.2.1　ROM中存储的数据

由以上分析可知，字线与位线交叉处相当于一个存储单元，此处若有二极管存在，则存储单元存储1，否则存储为0。

2.ROM的分类

ROM分为掩膜ROM、可编程ROM和可擦除可编程ROM。

（1）掩膜ROM。

掩膜ROM中存放的信息是由生产厂家采用掩膜工艺专门为用户制作的，这种ROM出厂时其内部存储的信息就已经“固化”在里边了，所以也称固定ROM。它在使用时只能读出，不能写入，因此通常只用来存放固定数据、固定程序和函数表等。

（2）可编程ROM（PROM）。

可编程ROM的存储矩阵由带金属熔丝的二极管构成，出厂时，PROM存储内容全为1（或全0），用户根据需要，可将某些单元改写为0（或1）。由于熔丝烧断后不能恢复，因此PROM只能改写一次。

（3）可擦除可编程ROM。

PROM虽然可以编程，但只能编程一次。而可擦除可编程ROM克服了PROM的缺点，当所存数据需要更新时，可以用特定的方法擦除并重写。可擦除可编程ROM可分为光可擦除可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（E2PROM）和快闪存储器。