Постоянные запоминающие устройства

Хранящаяся в ПЗУ информация не изменяется в процессе решения задачи. Она записывается заблаговременно при изготовлении устройств и может быть произвольной. ПЗУ часто обозначают ROM (read only memory).В ПЗУ универсальных ЭВМ хранятся константы, стандартные подпрограммы, контрольные программы – тесты и т.п. В виде ПЗУ выполняется микропрограммное устройство управления, в котором хранятся микропрограммы.

В специализированных ЭВМ, работающих в ряде случаев без вмешательства оператора, в ПЗУ хранятся основные программы работы ЭВМ. ПЗУ могут выполнять роль кодирующих и декодирующих устройств, могут использоваться для выполнения арифметических операций табличным способом.

ПЗУ проще, дешевле и надежнее ОЗУ, поскольку в них отсутствуют схемы записи информации, и для хранения информации могут применяться более простые и дешевые элементы. Простота элементов матрицы ПЗУ, а также отсутствие цепей регенерации позволяют получить период обращения к ПЗУ в несколько раз меньший, чем период обращения к ОЗУ. В ПЗУ, предназначенных для хранения констант и команд, период обращения обычно делается равным периоду обращения к ОЗУ.

Программируемые постоянные запоминающие устройства (ППЗУ) отличаются от ППЗУ тем, что пользователь может самостоятельно запрограммировать ПЗУ – ввести в него программу с помощью специального устройства программатора, но только один раз: после введения программы содержимое памяти изменить нельзя.

Репрограммируемое постоянное запоминающее устройство (РПЗУ), называемое также стираемым ПЗУ, допускает неоднократное стирание информации и запись новой с помощью программатора. Это облегчает исправление обнаруженных ошибок и позволяет изменять содержимое памяти.

Структурная схема ПЗУ аналогична структурной схеме ОЗУ. Различие состоит в том, что в ПЗУ отсутствуют схемы, предназначенные для записи информации. Матрица накопителя информации обычно организуется по системе 2D. В узлах матриц располагаются запоминающие элементы, иногда называемые для ПЗУ элементами связи (ЭС). ЭС связывают между собой электрически (или не связывают) адресные и разрядные шины. Наличие ЭС соответствует коду «1», отсутствие ЭС – коду «0».

Полупроводниковые ЭС могут быть диодными и транзисторными. На рис. 4.31 приведены схемы ЭС полупроводниковых ППЗУ и РПЗУ (´ – программируемая маскированием перемычка; ~ – плавная перемычка). Наибольшую емкость при наименьшей потребляемой мощности имеют ПЗУ, построенные на n -канальных МОП-транзисторах (см. рис. 4.31, б).В масочных ПЗУ (см. рис. 4.31, а... в)информация записывается при изготовлении ПЗУ на заводе с помощью соответствующих фотошаблонов.

Рис. 4.31. Запоминающие элементы полупроводниковых ППЗУ и РПЗУ:
а, б, в – ППЗУ, программируемые маскированием; г, д – ППЗУ,
программируемые выжиганием плавких перемычек; е, ж, з – РПЗУ

При программировании изготовителем или заказчиком ППЗУ часть плавких перемычек ЭС типа приведенных
(см. рис. 4.31, г, д)расплавляется импульсами тока, которые пропускают через определенные эмиттеры согласно карте заказа. В результате нарушаются некоторые связи источника питания с разрядными шинами, что обеспечивает при считывании появление логических «0» в определенных разрядах числа (слова). Занести новую информацию в ППЗУ невозможно, так как нарушенные связи восстановлению не поддаются.