ROM, wat staat voor read only memory, is een geheugenapparaat of opslagmedium dat informatie permanent opslaat. Het is ook de primaire geheugeneenheid van een computer, samen met het Random Access Memory (RAM). Het wordt alleen-lezen geheugen genoemd, omdat we alleen de programma's en gegevens die erop zijn opgeslagen kunnen lezen, maar er niet op kunnen schrijven. Het is beperkt tot het lezen van woorden die permanent in het apparaat zijn opgeslagen.

De fabrikant van ROM vult de programma's in de ROM op het moment dat de ROM wordt vervaardigd. Hierna kan de inhoud van het ROM niet meer worden gewijzigd, wat betekent dat u de inhoud ervan later niet meer kunt herprogrammeren, herschrijven of wissen. Er zijn echter enkele typen ROM waarin u de gegevens kunt wijzigen.

ROM bevat speciale interne elektronische zekeringen die kunnen worden geprogrammeerd voor een specifiek verbindingspatroon (informatie). De binaire informatie die in de chip is opgeslagen, wordt door de ontwerper gespecificeerd en vervolgens tijdens de productie in de eenheid ingebed om het vereiste verbindingspatroon (informatie) te vormen. Zodra het patroon (informatie) is vastgesteld, blijft deze in het apparaat aanwezig, zelfs als de stroom wordt uitgeschakeld. Het is dus een niet-vluchtig geheugen, omdat het de informatie bewaart, zelfs als de stroom is uitgeschakeld of als u uw computer afsluit.

c# bevat tekenreeks

De informatie wordt in de vorm van bits aan een RAM toegevoegd door een proces dat bekend staat als het programmeren van de ROM, aangezien bits worden opgeslagen in de hardwareconfiguratie van het apparaat. ROM is dus een Programmable Logic Device (PLD).

Een eenvoudig voorbeeld van ROM is de cartridge die in videogameconsoles wordt gebruikt en waarmee het systeem veel games kan uitvoeren. De gegevens die permanent worden opgeslagen op personal computers en andere elektronische apparaten zoals smartphones, tablets, tv, AC, enz. Zijn ook een voorbeeld van ROM.

Wanneer u bijvoorbeeld uw computer opstart, verschijnt het scherm niet onmiddellijk. Het duurt enige tijd voordat dit verschijnt, omdat er opstartinstructies in het ROM zijn opgeslagen die nodig zijn om de computer op te starten tijdens het opstartproces. Het werk van het opstartproces is het opstarten van de computer. Het laadt het besturingssysteem in het hoofdgeheugen (RAM) dat op uw computer is geïnstalleerd. Het BIOS-programma, dat ook aanwezig is in het computergeheugen (ROM), wordt door de microprocessor van de computer gebruikt om de computer op te starten tijdens het opstartproces. Hiermee kunt u de computer openen en de computer verbinden met het besturingssysteem.

ROM wordt ook gebruikt om Firmware op te slaan, een softwareprogramma dat aan de hardware blijft hangen of geprogrammeerd blijft op een hardwareapparaat zoals een toetsenbord, harde schijf, videokaarten, enz. Het wordt opgeslagen in het flash-ROM van een hardwareapparaat. Het geeft instructies aan het apparaat om te communiceren en te communiceren met andere apparaten.

Blokdiagram van ROM:

Het ROM-blok heeft 'n' invoerlijnen en 'm' uitvoerlijnen. Elke bitcombinatie van de ingangsvariabelen staat bekend als een adres. Elke bitcombinatie die via de uitgangslijnen naar buiten komt, wordt een woord genoemd. Het aantal bits per woord is gelijk aan het aantal uitgangslijnen, m.

Het adres van een binair getal verwijst naar een van de adressen van n variabelen. Het aantal mogelijke adressen met 'n' invoervariabelen is dus 2n. Een uitgangswoord heeft een uniek adres, en aangezien er 2n verschillende adressen in een ROM zijn, zijn er ook 2n afzonderlijke woorden in de ROM. De woorden op de uitgangslijnen op een bepaald moment zijn afhankelijk van de adreswaarde die op de ingangslijnen wordt toegepast.

Interne structuur van ROM:

De interne structuur bestaat uit twee basiscomponenten: decoder en OF-poorten. Een decoder is een circuit dat een gecodeerde vorm (zoals binair gecodeerde decimalen, BCD) decodeert naar een decimale vorm. De invoer is dus in binaire vorm en de uitvoer is het decimale equivalent. Alle OF-poorten die in de ROM aanwezig zijn, zullen uitgangen van de decoder als uitgang hebben. Laten we een voorbeeld nemen van 64 x 4 ROM. De structuur wordt weergegeven in de volgende afbeelding.

Dit Read Only Memory bestaat uit 64 woorden van elk 4 bits. Er zouden dus vier uitgangslijnen zijn, en één van de 64 woorden die beschikbaar zijn op de uitgangslijnen wordt bepaald op basis van de zes ingangslijnen, aangezien we slechts zes ingangen hebben, omdat we in dit ROM 26 = 64 hebben, dus we kunnen 64 adressen of mintermen. Voor elke adresinvoer is er een uniek geselecteerd woord. Als het ingangsadres bijvoorbeeld 000000 is, wordt woordnummer 0 geselecteerd en toegepast op de uitgangslijnen. Als het ingangsadres 111111 is, wordt woordnummer 63 geselecteerd en toegepast op de uitgangslijnen.

Kenmerken van ROM:

ROM (Read-Only Memory) beschikt over verschillende onderscheidende kenmerken die het geschikt maken voor verschillende toepassingen. Laten we enkele belangrijke kenmerken van ROM in eenvoudige taal verkennen.

Niet-vluchtig geheugen:ROM is een niet-vluchtig geheugentype; het behoudt dus zijn gegevens, zelfs als de stroom is uitgeschakeld. Dit maakt het geschikt voor het opslaan van permanente instructies en gegevens, omdat het garandeert dat de opgenomen informatie intact blijft en toegankelijk is wanneer dat nodig is.Alleen-lezen karakter:Alleen-lezen geheugen, of ROM, zoals de naam al aangeeft, voorkomt dat gegevens gemakkelijk kunnen worden gewijzigd of gewist. Deze eigenschap zorgt voor stabiliteit en voorkomt onbedoelde wijzigingen, waardoor de integriteit en betrouwbaarheid van de opgeslagen informatie wordt gewaarborgd.Permanente opslag:ROM biedt permanente opslag van gegevens en instructies. Zodra de gegevens tijdens de productie in het ROM zijn geprogrammeerd, blijven deze vast en kunnen ze niet worden gewijzigd zonder de ROM-chip fysiek te vervangen. Deze duurzaamheid garandeert de consistentie en stabiliteit van de opgeslagen informatie.Firmware-opslag:ROM wordt vaak gebruikt voor het opslaan van firmware die essentiële instructies bevat voor het bedienen van elektronische apparaten. Het niet-vluchtige en alleen-lezen karakter van ROM zorgt ervoor dat de firmware ongewijzigd blijft, waardoor het apparaat betrouwbare en consistente functionaliteit krijgt.Opstarten en initialiseren:ROM speelt een cruciale rol bij het opstarten en initialiseren van elektronische systemen. De in het ROM opgeslagen firmware bevat de initiële instructies die nodig zijn om het systeem te starten, het besturingssysteem te laden en de hardwarecomponenten te initiëren. Dit zorgt voor een soepele en gecontroleerde opstartprocedure van het apparaat.Dataveiligheid:ROM biedt inherente gegevensbeveiliging. Omdat de gegevens die in het ROM zijn opgeslagen niet kunnen worden gewijzigd of gewist, beschermt het tegen ongeoorloofde wijzigingen of geknoei. Deze functie verbetert de veiligheid en authenticiteit van de opgeslagen informatie, waardoor ROM geschikt is voor kritische instructies en gevoelige gegevens.Directe leestoegang:ROM biedt directe leestoegang tot de opgeslagen instructies en gegevens. De informatie is direct toegankelijk zonder tijdrovend laden, waardoor essentiële instructies snel kunnen worden opgehaald en uitgevoerd.Compatibiliteit:ROM is compatibel met verschillende systemen en architecturen, waardoor naadloze integratie in verschillende elektronische apparaten en systemen mogelijk is. Deze compatibiliteit zorgt ervoor dat ROM in verschillende toepassingen kan worden gebruikt.Betrouwbaarheid:Vanwege het alleen-lezen karakter biedt ROM een hoge betrouwbaarheid. De gegevens die in het ROM zijn opgeslagen, zijn niet vatbaar voor onbedoelde wijzigingen of verlies, waardoor consistente en voorspelbare prestaties in de loop van de tijd worden gegarandeerd. Een dergelijke betrouwbaarheid is cruciaal voor belangrijke systemen waarbij stabiliteit en data-integriteit van het grootste belang zijn.Kosten efficiëntie:ROM is over het algemeen kosteneffectiever dan andere geheugentypen, waardoor het voor veel toepassingen een voordelige keuze is. De productiekosten zijn goedkoper omdat de productieprocedures die worden gebruikt om ROM's te produceren goed ingeburgerd zijn.

Soorten ROM:

1) Gemaskeerd alleen-lezen geheugen (MROM):

Het is het oudste type alleen-lezen geheugen (ROM). Het is verouderd en wordt dus nergens ter wereld meer gebruikt. Het is een hardwaregeheugenapparaat waarin programma's en instructies worden opgeslagen op het moment van productie door de fabrikant. Het wordt dus geprogrammeerd tijdens het productieproces en kan later niet worden gewijzigd, opnieuw geprogrammeerd of gewist.

De MROM-chips zijn gemaakt van geïntegreerde schakelingen. Chips sturen een stroom door een bepaald invoer-uitvoerpad, bepaald door de locatie van de zekeringen tussen de rijen en kolommen op de chip. De stroom moet langs een pad met zekeringen lopen, zodat deze alleen kan terugkeren via de uitgang die de fabrikant kiest. Dit is de reden dat het herschrijven en elke andere wijziging in dit geheugen niet onmogelijk is.

2) Programmeerbaar alleen-lezen geheugen (PROM):

PROM is een lege versie van ROM. Het wordt vervaardigd als leeg geheugen en na productie geprogrammeerd. We kunnen zeggen dat het tijdens de productie blanco wordt gehouden. U kunt het aanschaffen en vervolgens eenmalig programmeren met behulp van een speciaal hulpmiddel, een programmeur genaamd.

In de chip loopt de stroom door alle mogelijke paden. De programmeur kan een bepaald pad voor de stroom kiezen door ongewenste zekeringen door te branden door er een hoge spanning doorheen te sturen. De gebruiker heeft de mogelijkheid om het te programmeren of om gegevens en instructies toe te voegen volgens zijn behoefte. Om deze reden wordt het ook wel het door de gebruiker geprogrammeerde ROM genoemd, omdat een gebruiker het kan programmeren.

Om gegevens op een PROM-chip te schrijven; er wordt een apparaat gebruikt dat PROM-programmeur of PROM-brander wordt genoemd. Het proces of het programmeren van een PROM staat bekend als het branden van de PROM. Als het eenmaal is geprogrammeerd, kunnen de gegevens later niet meer worden gewijzigd, daarom wordt het ook wel een eenmalig programmeerbaar apparaat genoemd.

Toepassingen: Het wordt gebruikt in mobiele telefoons, videogameconsoles, medische apparaten, RFID-tags en meer.

3) Uitwisbaar en programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EPROM):

EPROM is een type ROM dat vele malen opnieuw kan worden geprogrammeerd en gewist. De methode om de gegevens te wissen is heel anders; het wordt geleverd met een kwartsvenster waardoor een specifieke frequentie van ultraviolet licht gedurende ongeveer 40 minuten wordt doorgelaten om de gegevens te wissen. Het behoudt dus zijn inhoud totdat het wordt blootgesteld aan ultraviolet licht. U hebt een speciaal apparaat nodig, een PROM-programmeur of PROM-brander, om de EPROM te herprogrammeren.

Toepassingen: Het wordt in sommige microcontrollers gebruikt om programma's op te slaan, bijvoorbeeld sommige versies van Intel 8048 en de Freescale 68HC11.

4) Elektrisch wisbaar en programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EEPROM):

ROM is een type alleen-lezen geheugen dat herhaaldelijk kan worden gewist en opnieuw geprogrammeerd, tot wel 10.000 keer. Het wordt ook wel Flash EEPROM genoemd, omdat het vergelijkbaar is met flashgeheugen. Het wordt elektrisch gewist en opnieuw geprogrammeerd zonder gebruik te maken van ultraviolet licht. De toegangstijd ligt tussen 45 en 200 nanoseconden.

De gegevens in dit geheugen worden byte voor byte geschreven of gewist; byte per byte, terwijl in flash-geheugen gegevens in blokken worden geschreven en gewist. Het is dus sneller dan EEPROM. Het wordt gebruikt voor het opslaan van een kleine hoeveelheid gegevens in computer- en elektronische systemen en apparaten zoals printplaten.

Toepassingen: In dit geheugen wordt de BIOS van een computer opgeslagen.

5) FLASH-ROM:

Het is een geavanceerde versie van EEPROM. Het slaat informatie op in een opstelling of reeks geheugencellen gemaakt van transistors met zwevende poort. Het voordeel van het gebruik van dit geheugen is dat u op een bepaald moment gegevensblokken van ongeveer 512 bytes kunt verwijderen of schrijven. Terwijl u in EEPROM slechts 1 byte aan gegevens tegelijk kunt verwijderen of schrijven. Dit geheugen is dus sneller dan EEPROM.

Het kan opnieuw worden geprogrammeerd zonder het van de computer te verwijderen. De toegangstijd is zeer hoog, ongeveer 45 tot 90 nanoseconden. Het is ook zeer duurzaam omdat het hoge temperaturen en intense druk kan verdragen.

Linux maken

Toepassingen: Het wordt gebruikt voor de opslag en overdracht van gegevens tussen een pc en digitale apparaten. Het wordt gebruikt in USB-flashdrives, mp3-spelers, digitale camera's, modems en solid-state drives (SSD's). Het BIOS van veel moderne computers is opgeslagen op een flash-geheugenchip, het zogenaamde flash-BIOS.

Gebruik van ROM:

ROM (Read-Only Memory) wordt in verschillende elektronische apparaten gebruikt. Laten we eens kijken naar de talrijke ROM-apps die op deze elektronische apparaten te vinden zijn.

Computers:

In computersystemen is ROM essentieel. Het Basic Input/Output System (BIOS) en de eerste opstartinstructies worden opgeslagen als onderdeel van de firmware van de computer. De firmware in het ROM is verantwoordelijk voor het initialiseren van de hardware-elementen, het uitvoeren van zelftests en het laden van het besturingssysteem in het geheugen wanneer u uw computer inschakelt.

Computerspellen:

ROM wordt veel gebruikt in videogames. Spelgegevens werden voorheen opgeslagen op ROM-cartridges in eerdere spelconsoles en draagbare apparaten. Deze cartridges bevatten de code, graphics, geluid en andere componenten van het spel op ROM-chips. Een gameconsole laadt het spel wanneer u een gamecartridge plaatst door de gegevens van de ROM-chip te lezen. Het gebruik van ROM in videogames maakte een gemakkelijke distributie mogelijk en zorgde ervoor dat de spelgegevens intact bleven zonder het risico van onbedoelde wijzigingen.

Smartphones:

ROM is essentieel in smartphones voor het opslaan van firmware, zoals het besturingssysteem en ingebouwde applicaties. Om de consistentie gedurende het hele bestaan ​​van het apparaat te behouden, programmeren fabrikanten de firmware in het ROM tijdens de constructie van het apparaat. De bootloader, die het opstartproces start en het besturingssysteem laadt, is ook opgenomen in het ROM. Door gebruik te maken van ROM kunnen smartphones stabiele en betrouwbare prestaties leveren en de firmware beschermen tegen mogelijke corruptie of manipulatie.

Digitale snelheidsmeters:

In de auto-industrie wordt ROM gebruikt in digitale snelheidsmeters of snelheidsmeters. De ROM-chip in deze apparaten slaat de kalibratiegegevens en conversietabellen op die nodig zijn om de snelheid van het voertuig nauwkeurig te meten en weer te geven. Dit zorgt ervoor dat de snelheidsmeter consistent werkt en nauwkeurige metingen levert. Het niet-vluchtige karakter van ROM zorgt ervoor dat de kalibratiegegevens intact blijven, zelfs als de stroom wordt uitgeschakeld of het voertuig wordt uitgeschakeld.

Programmeerbare elektronica:

ROM wordt gebruikt in programmeerbare elektronische apparaten, microcontrollers en programmeerbare logische apparaten (PLD's). Deze apparaten maken vaak gebruik van programmeerbaar alleen-lezen geheugen (prom) of wisbaar programmeerbaar alleen-lezen geheugen (EPROM). Gebruikers kunnen deze ROM-chips programmeren om bepaalde informatie of instructies te bewaren waartoe het apparaat toegang heeft en deze kan uitvoeren. Deze flexibiliteit maakt maatwerk en flexibiliteit mogelijk in verschillende digitale toepassingen, samen met robotica, automatisering en besturingssystemen.

Voordelen van ROM:

Dataretentie:ROM bewaart gegevens zelfs zonder stroom, zodat cruciale gegevens behouden blijven en toegankelijk zijn wanneer dat nodig is.Permanente opslag:Het niet-wijzigbare karakter van ROM zorgt ervoor dat de informatie die erin is opgeslagen intact blijft, waardoor het een betrouwbare en consistente bron van gegevens en instructies wordt.Betrouwbare prestaties:Omdat ROM alleen-lezen is, worden onbedoelde wijzigingen voorkomen, waardoor de opgeslagen gegevens in de loop van de tijd betrouwbaar en consistent zullen werken.Niet-vluchtig geheugen:ROM is een optie voor het opslaan van belangrijke instructies, firmware en gegevens die niet mogen worden gewijzigd, omdat het gegevens kan bewaren zonder een constante stroombron.Stabiliteit:Het ROM biedt een sterke basis voor het opstartproces en de algehele systeemfunctie door cruciale instructies en kalibratiegegevens op te slaan, waardoor consistente en voorspelbare prestaties worden gegarandeerd.Dataveiligheid:Alleen-lezen geheugen (ROM) beschermt tegen ongeoorloofde wijzigingen, versterkt de beveiliging van de daarin opgeslagen gegevens en voorkomt ongeoorloofde toegang.Directe toegankelijkheid:De mogelijkheid om direct toegang te krijgen tot gegevens en instructies die in het ROM zijn opgeslagen, vermindert de noodzaak van tijdrovende procedures voor het laden van gegevens, waardoor een snellere werking van het systeem mogelijk wordt.Eenvoudig ontwerp en productie:Het ontwerp van ROM-chips maakt het eenvoudig om ze in elektrische apparatuur te integreren.Kosten efficiëntie:ROM is vaak goedkoper dan andere geheugentypen, waardoor het voor veel toepassingen een kosteneffectieve optie is zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties.Compatibiliteit:ROM kan eenvoudig worden geïntegreerd in verschillende elektronische systemen en apparaten, omdat het compatibel is met verschillende architecturen en systemen.

Nadelen van ROM:

Onveranderlijkheid:Het grootste nadeel van ROM is dat het niet kan worden gewijzigd of bijgewerkt. Zodra gegevens in het ROM zijn geprogrammeerd, kunnen deze niet meer worden gewijzigd, waardoor de flexibiliteit en het aanpassingsvermogen in bepaalde toepassingen wordt beperkt.Beperkte flexibiliteit:In tegenstelling tot beschrijfbaar geheugen, zoals RAM of flash-geheugen, staat ROM geen dynamische wijzigingen of updates van de opgeslagen gegevens toe, waardoor het gebruik ervan wordt beperkt in situaties waarin frequente wijzigingen nodig zijn.Productie-uitdagingen:Het vervaardigen van ROM-chips vereist speciale processen, waardoor ze minder flexibel en mogelijk duurder zijn om te produceren dan andere soorten geheugen.Ontwerpbeperkingen:Het vaste karakter van ROM legt ontwerpbeperkingen op, aangezien de daarin geprogrammeerde gegevens niet gemakkelijk kunnen worden gewijzigd of uitgebreid. Dit kan beperkend zijn als de systeemvereisten veranderen of als er extra functionaliteit gewenst is.Tijdrovende ontwikkeling:Het maken en programmeren van ROM vergt veel tijd en moeite tijdens de ontwikkelingsfase, wat de algehele productontwikkelingscyclus kan vertragen.Hogere kosten voor kleinschalige productie:De initiële kosten die gepaard gaan met de productie van ROM's, zoals het maken van maskers, kunnen relatief hoog zijn, waardoor het minder kosteneffectief is voor kleinschalige of op maat gemaakte productieruns.Gebrek aan upgrademogelijkheden:ROM kan alleen worden geüpgraded of vervangen door nieuwere versies door de volledige chip fysiek te vervangen, wat in veel situaties duur en onpraktisch kan zijn.Opslaginefficiëntie:ROM is alleen-lezen; ongebruikte ruimte binnen de ROM-chip kan niet worden benut, wat resulteert in potentiële opslaginefficiënties.Beperkte foutcorrectie:In tegenstelling tot andere geheugentypen biedt ROM geen ingebouwde foutcorrectiemechanismen, wat toepassingen met kritische gegevensintegriteit kan benadelen.Verminderde veelzijdigheid:Het vaste karakter van ROM maakt het minder veelzijdig voor toepassingen die dynamische opslag en frequente wijzigingen in de opgeslagen gegevens vereisen.

Veel Gestelde Vragen

Waarin verschilt ROM van RAM?

A: ROM, of Read-Only Memory, bewaart permanente gegevens, zelfs als de stroom is uitgeschakeld. Het wordt gebruikt voor het opslaan van instructies en gegevens die hetzelfde blijven. RAM, of Random Access Memory, is daarentegen vluchtig en slaat tijdelijke gegevens op die snel toegankelijk zijn voor de processor van de computer.

Kan ik mijn gegevens in ROM opslaan?

A: Nee, ROM is tijdens de productie voorgeprogrammeerd en kan niet eenvoudig door gebruikers worden gewijzigd. Het is ontworpen om firmware, systeeminstructies en gegevens op te slaan die ongewijzigd moeten blijven.

Zijn gegevens in ROM veilig?

A: Ja, gegevens die in ROM zijn opgeslagen, zijn beveiligd tegen ongeoorloofde wijzigingen. Omdat ROM alleen-lezen is, kunnen de gegevens niet gemakkelijk worden gewijzigd of kan er mee worden geknoeid, waardoor kritieke instructies en gegevens worden beveiligd.

Hoe lang kunnen gegevens in ROM worden bewaard?

A: Gegevens die in ROM zijn opgeslagen, kunnen vele jaren, mogelijk zelfs tientallen jaren, worden bewaard. De gegevens die in de ROM-chip zijn opgeslagen, gaan lang mee zolang de fysieke integriteit van de chip behouden blijft.

Kan ROM opnieuw worden geprogrammeerd?

A: Sommige ROM-typen, zoals PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) en EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), kunnen opnieuw worden geprogrammeerd met behulp van bepaalde technieken en hulpmiddelen. In vergelijking met het wijzigen van gegevens in leesbaar geheugen zoals RAM of flash-geheugen, is het herprogrammeren van ROM echter moeilijker en vereist dit gespecialiseerde apparatuur.