Постоянные запоминающие устройства
Традиционно
сложилось, что под термином ПЗУ понимают полупроводниковую микросхему, в которой
записана информация. Причем считается, что изменить информацию в ПЗУ невозможно,
или этот процесс требует специальных действий, недоступных в домашних условиях,
например, из-за необходимости иметь программатор. Но развитие полупроводниковых
технологий размыло это определение, т. к. появились микросхемы флэш-памяти,
которые близки по характеристикам к обычной оперативной памяти (например, флэш-карты
в цифровых фотоаппаратах). Даже для ПЗУ с программой BIOS теперь используется
микросхема флэш-памяти, которую пользователь может сам очень просто перепрограммировать,
переустановив (и то не всегда) джампер на системной плате и запустив программу
перезаписи.
Первыми полупроводниковыми
ПЗУ были масочные микросхемы, которые выпускаются до сих пор, но используются
только в устройствах для массового производства, когда требуется минимальная
цена. Информация в них раз и навсегда занесена при изготовлении с помощью специальных
трафаретов-масок, как при печати книг. Для таких микросхем используют также
термин "заказная микросхема", т. к. их производят отдельными уникальными
партиями, используя спецификации заказчика. Маркировка масочных микросхем, за
исключением серийных данных производителя, всегда уникальна. Изменить хоть один
бит в масочной микросхеме нельзя. Главные достоинства таких ПЗУ — дешевизна.
В старых компьютерах
масочные ПЗУ чаще всего используются для хранения BIOS. Замене они не подлежат,
но, к счастью, цоколевка наиболее популярных масочных ПЗУ совпадает с цоколевкой
микросхем однократно или многократно программируемой постоянной памяти, что
позволяет установить аналог, записав в него нужную информацию.
Микросхемы
с однократным программированием появились как следствие того, что для множества
применений использование масочных ПЗУ экономически невыгодно. В ряде случаев
изготовителю прибора (компьютера) удобнее самому записать нужную информацию
в "чистую" микросхему. Такие микросхемы, называемые программируемыми
ПЗУ (ППЗУ, PROM), разрабатывались по технологии с пережигаемыми металлическими
перемычками или полупроводниковыми зонами. У этих типов микросхем есть достаточно
серьезные недостатки — пережженный контакт со временем мог восстановиться, искажая
записанную информацию, и не все микросхемы в одной партии могли быть правильно
запрограммированы. Несмотря на проблемы, ППЗУ с пережигаемыми контактами широко
применяются в различной радиоаппаратуре и компьютерах. Программировать такого
типа ППЗУ можно только в специальных программаторах, т. к. требуется подача
на выводы микросхемы напряжений, значительно отличающихся от тех, которые используются
при чтении.
Следующим
шагом развития полупроводниковой технологии стало появление многократно записываемых
ПЗУ, называемых сейчас репрограммируе-мыми ПЗУ (РПЗУ, EPROM), в которых
можно было стереть ранее запибан-ную информацию и записать новую.
В наиболее
массовых типах РПЗУ информация стиралась с помощью ультрафиолетового облучения
кристалла микросхемы. В таких микросхемах для доступа ультрафиолетового света
сделано специальное окошечко, закрытое кварцевым стеклом (рис. 3.24), которое
после программирования обязательно надо заклеивать непрозрачной липкой лентой
для защиты от самопроизвольного стирания от люминесцентного и солнечного света.
Время, необходимое для стирания, примерно 5—10 минут (излишне долгое время стирания
проводит к сокращению срока службы микросхемы и даже к невозможности нового
программирования). Основной недостаток РПЗУ с ультрафиолетовым стиранием заключается
в деградации запоминающих областей на полупроводниковом кристалле, что приводит
к весьма малому количеству циклов перепрограммирования — всего около 10.
Наиболее популярные
восьмибитные РПЗУ, используемые в старых компьютерах, а также в различных периферийных
устройствах, имеют обозначение 21xx-t и 27Сxx-t, где хх — обозначает
их емкость в килобайтах (8, 16, 32, 64 Кбайт). Для микросхем емкостью 128 и
256 Кбайт используются обозначения 27010 и 27020. Для 16-битных микросхем емкостью
64 К слов (1 Мбайт) и 128 К слов (2 Мбайт) используются обозначения 27001 и
27002. Буква t обозначает время доступа к данным, которое обычно лежит в диапазоне
50—250 не. Хотя приведенная система маркировки микросхем РПЗУ широко применяется,
многие фирмы используют и свои системы обозначений, которые не соответствуют
приведенной выше. Программирование таких микросхем производится с помощью специальных
программаторов, но более простых, чем для однократно программируемых. Возможно
программирование микросхемы и в составе устройства, если разработчики предусмотрели
возможность подачи повышенного напряжения (обычно 12—26 В, что указывается на
корпусе микросхемы) на вывод программирования, правда, надо учитывать, что такты
программирования значительно длиннее, чем такты чтения. Существуют отечественные
аналоги: 2716 — К573РФ2 и К573РФ5, 2764 - К573РФ6.
С использованием
вышеприведенных РПЗУ связана интересная особенность, которая вначале приводит
пользователя в недоумение — в кроватку типа DIP-32 можно вставить микросхему
с корпусом DIP-28, а в кроватку DIP-28 — DIP-24, пропуская контакты, ближние
к ключу.
