ROM は Read Only Memory の略で、情報を永続的に保存するメモリデバイスまたは記憶媒体です。これは、ランダム アクセス メモリ (RAM) とともにコンピュータの主記憶装置でもあります。これは、そこに保存されているプログラムとデータを読み取ることのみができ、書き込むことはできないため、読み取り専用メモリと呼ばれます。ユニット内に永久に保存されている単語の読み取りに制限されます。
ＲＯＭの製造者は、ＲＯＭの製造時にプログラムをＲＯＭに埋め込む。これ以降、ROM の内容を変更することはできなくなります。つまり、後でその内容を再プログラムしたり、書き換えたり、消去したりすることはできません。ただし、ROM の種類によってはデータを変更できるものもあります。
ROM には、特定の相互接続パターン (情報) をプログラムできる特別な内部電子ヒューズが含まれています。チップ内に格納されたバイナリ情報は設計者によって指定され、製造時にユニットに埋め込まれて必要な配線パターン（情報）が形成されます。一度設定されたパターン（情報）は、電源を切っても本体内に残ります。つまり、電源がオフになったり、コンピュータをシャットダウンしたりしても情報が保持されるため、不揮発性メモリとなります。
情報は、デバイスのハードウェア構成にビットが格納されるため、ROM のプログラミングとして知られるプロセスによってビットの形式で RAM に追加されます。つまり、ROM はプログラマブル ロジック デバイス (PLD) です。
ROM の簡単な例は、システムで多くのゲームを実行できるようにするビデオ ゲーム コンソールで使用されるカートリッジです。パソコンやスマートフォン、タブレット、テレビ、エアコンなどの電子機器に永久に保存されるデータもROMの例です。
たとえば、コンピュータを起動しても、すぐには画面が表示されません。起動プロセス中にコンピュータを起動するために必要な起動命令が ROM に保存されているため、表示されるまでに時間がかかります。ブートプロセスの仕事は、コンピュータを起動することです。オペレーティング システムをコンピュータにインストールされているメイン メモリ (RAM) にロードします。 BIOS プログラムは、コンピュータのメモリ (ROM) にも存在し、ブート プロセス中にコンピュータを起動するためにコンピュータのマイクロプロセッサによって使用されます。これにより、コンピュータを開いて、コンピュータをオペレーティング システムに接続できるようになります。
ROM は、ハードウェアに接続されたままになる、またはキーボード、ハード ドライブ、ビデオ カードなどのハードウェア デバイス上でプログラムされるソフトウェア プログラムであるファームウェアを保存するためにも使用されます。ファームウェアは、ハードウェア デバイスのフラッシュ ROM に保存されます。他のデバイスと通信し対話するための指示をデバイスに提供します。
ROMのブロック図:
ROM のブロックには「n」本の入力ラインと「m」本の出力ラインがあります。入力変数の各ビットの組み合わせはアドレスとして知られています。出力ラインを通じて出力される各ビットの組み合わせはワードと呼ばれます。ワードあたりのビット数は、出力ラインの数 m に等しくなります。
2 進数のアドレスは、n 個の変数のアドレスの 1 つを参照します。したがって、「n」個の入力変数を持つ可能なアドレスの数は 2n です。出力ワードには一意のアドレスがあり、ROM 内に 2n 個の異なるアドレスがあるため、ROM 内には 2n 個の個別のワードが存在します。特定の時点での出力ライン上のワードは、入力ラインに適用されるアドレス値によって異なります。
ROMの内部構造:
内部構造は、デコーダと OR ゲートという 2 つの基本コンポーネントで構成されます。デコーダは、エンコードされた形式 (2 進化 10 進数、BCD など) を 10 進形式にデコードする回路です。したがって、入力はバイナリ形式であり、出力はそれに相当する 10 進数になります。 ROM 内に存在するすべての OR ゲートは、デコーダの出力を出力として持ちます。 64 x 4 ROM の例を見てみましょう。構造は次の図に示されています。
この読み取り専用メモリは、それぞれ 4 ビットの 64 ワードで構成されます。したがって、4 つの出力ラインがあり、出力ラインで使用可能な 64 ワードのうちの 1 つが 6 つの入力ラインから決定されます。これは、この ROM には 26 = 64 があるため、入力が 6 つしかないため、64 個のアドレスを指定できるためです。ミンターム。各アドレス入力に対して、一意に選択された単語があります。たとえば、入力アドレスが 000000 の場合、ワード番号 0 が選択され、出力ラインに適用されます。入力アドレスが 111111 の場合、ワード番号 63 が選択され、出力ラインに適用されます。
ROMの特徴:
ROM (読み取り専用メモリ) には、さまざまなアプリケーションに適したいくつかの独特の機能があります。 ROM のいくつかの主要な機能を簡単な言語で見てみましょう。
カプセル化Java
ROMの種類:
1) マスクされた読み取り専用メモリ (MROM):
これは、最も古いタイプの読み取り専用メモリ (ROM) です。それは時代遅れになっているので、今日の世界のどこでも使用されていません。これは、メーカーによる製造時にプログラムと命令が保存されるハードウェア メモリ デバイスです。したがって、製造プロセス中にプログラムされ、後から変更、再プログラム、または消去することはできません。
MROM チップは集積回路でできています。チップは、チップ上の行と列の間のヒューズの位置によって決定される特定の入出力経路を介して電流を送ります。電流はヒューズが有効なパスに沿って流れる必要があるため、メーカーが選択した出力経由でのみ戻ることができます。このため、このメモリでは書き換えやその他の変更が不可能ではありません。
2) プログラマブル読み取り専用メモリ (PROM):
PROM は ROM のブランク バージョンです。ブランクメモリとして製造され、製造後にプログラムされます。製造時には白紙のままと言えます。購入して、プログラマーと呼ばれる特別なツールを使用して一度プログラムすることができます。
チップ内では、電流は考えられるすべての経路を通過します。プログラマは、不要なヒューズに高電圧を送ってヒューズを焼き、電流の特定の経路を 1 つ選択できます。ユーザーは、要件に応じてプログラムを作成したり、データや命令を追加したりすることができます。このため、ユーザーがプログラムできるため、ユーザープログラム ROM とも呼ばれます。
PROM チップにデータを書き込むため。 PROMプログラマまたはPROMバーナーと呼ばれる装置が使用されます。 PROM のプロセスまたはプログラミングは、PROM の書き込みとして知られています。一度プログラムすると後からデータを変更できないため、ワンタイムプログラマブルデバイスとも呼ばれます。
用途: 携帯電話、ビデオゲーム機、医療機器、RFIDタグなどに使用されています。
3) 消去可能およびプログラム可能な読み取り専用メモリ (EPROM):
EPROM は、何度でも再プログラムおよび消去できる ROM の一種です。データを消去する方法は大きく異なります。データを消去するために特定の周波数の紫外線を約 40 分間通過させる石英窓が付いています。したがって、紫外線にさらされるまで内容を保持します。 EPROM を再プログラムするには、PROM プログラマまたは PROM バーナーと呼ばれる特別なデバイスが必要です。
用途: これは、Intel 8048 や Freescale 68HC11 の一部のバージョンなど、プログラムを保存するために一部のマイクロコントローラーで使用されます。
4) 電気的に消去およびプログラム可能な読み取り専用メモリ (EEPROM):
ROM は、最大 10,000 回まで繰り返し消去および再プログラムできる読み取り専用メモリの一種です。フラッシュメモリに似ているため、フラッシュEEPROMとも呼ばれます。紫外線を使用せずに電気的に消去および再プログラムされます。アクセス時間は 45 ～ 200 ナノ秒です。
このメモリ内のデータは、一度に 1 バイトずつ書き込まれたり消去されます。一方、フラッシュ メモリでは、データはブロック単位で書き込まれ、消去されます。したがって、EEPROMよりも高速です。コンピュータや電子システム、回路基板などのデバイスに少量のデータを保存するために使用されます。
用途: コンピュータの BIOS はこのメモリに保存されます。
5) フラッシュROM:
EEPROMの進化版です。フローティングゲートトランジスタで作られたメモリセルの配列またはアレイに情報を保存します。このメモリを使用する利点は、特定の時点で約 512 バイトのデータ ブロックを削除または書き込みできることです。一方、EEPROM では、一度に削除または書き込みできるデータは 1 バイトのみです。したがって、このメモリは EEPROM よりも高速です。
コンピュータから取り外さずに再プログラムできます。アクセス時間は非常に長く、約 45 ～ 90 ナノ秒です。高温や激しい圧力にも耐えられるため、耐久性にも優れています。
用途: パソコンとデジタル機器間のデータの保存や転送に使用されます。 USB フラッシュ ドライブ、MP3 プレーヤー、デジタル カメラ、モデム、ソリッド ステート ドライブ (SSD) で使用されます。最近の多くのコンピュータの BIOS は、フラッシュ BIOS と呼ばれるフラッシュ メモリ チップに保存されています。
ROMの用途:
ROM（Read Only Memory）はさまざまな電子機器で使用されています。これらの電子機器にある数多くの ROM アプリを見てみましょう。
均一な混合物
コンピュータ:
コンピュータシステムにはROMが不可欠です。基本入出力システム (BIOS) と最初の起動命令は、コンピューターのファームウェアの一部として保存されます。 ROM に含まれるファームウェアは、コンピュータの電源を入れたときにハードウェア要素の初期化、セルフテストの実行、メモリへのオペレーティング システムのロードを担当します。
ビデオゲーム：
ROM はビデオゲームで広く使用されています。以前のゲーム コンソールやポータブル デバイスでは、ゲーム データは ROM カートリッジに保存されていました。これらのカートリッジには、ゲームのコード、グラフィックス、サウンド、およびその他のコンポーネントが ROM チップ上に格納されていました。ゲーム機は、ゲームカートリッジを挿入するとROMチップからデータを読み取ってゲームをロードします。ビデオ ゲームで ROM を使用すると、配布が容易になり、誤って変更される危険がなく、ゲーム データが完全な状態で維持されることが保証されました。
スマートフォン:
ROM は、オペレーティング システムや内蔵アプリケーションなどのファームウェアを保存するためにスマートフォンに不可欠です。デバイスの存在全体にわたって一貫性を維持するために、製造元はデバイスの構築中にファームウェアを ROM にプログラムします。ブートプロセスを開始してオペレーティングシステムをロードするブートローダーも ROM に含まれています。 ROM を利用することで、スマートフォンは安定した信頼性の高いパフォーマンスを提供し、潜在的な破損や改ざんからファームウェアを保護できます。
デジタルスピードメーター:
自動車業界では、ROM はデジタル スピード メーターまたは速度計に使用されます。これらのデバイスの ROM チップには、車両の速度を正確に測定して表示するために必要な校正データと変換テーブルが保存されています。これにより、スピード メーターが一貫して動作し、正確な測定値が得られるようになります。 ROM は不揮発性であるため、電源が切断されたり、車両の電源がオフになった場合でも、校正データはそのまま残ります。
プログラマブルエレクトロニクス:
ROM は、プログラマブル電子デバイス、マイクロコントローラー、およびプログラマブル ロジック デバイス (PLD) で使用されます。これらのデバイスは、プログラマブル読み取り専用メモリ (prom) または消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ (EPROM) を頻繁に使用します。ユーザーはこれらの ROM チップをプログラムして、デバイスがアクセスして実行できる特定の情報や命令を保存できます。この柔軟性により、ロボティクス、オートメーション、制御システムに加えて、さまざまなデジタル アプリケーションのカスタマイズと柔軟性が可能になります。
ROM の利点:
ROM の欠点:
よくある質問
ROM と RAM はどう違うのですか?
俳優ジーナト・アマン
答え: ROM (読み取り専用メモリ) は、電源がオフの場合でも永続的なデータを保持します。これは、同じままの命令とデータを保存するために使用されます。対照的に、RAM (ランダム アクセス メモリ) は揮発性であり、コンピュータのプロセッサからすぐにアクセスできる一時データを保存します。
データをROMに保存できますか?
答え: いいえ、ROM は製造時に事前にプログラムされており、ユーザーが簡単に変更することはできません。変更しない必要があるファームウェア、システム命令、およびデータを保存するように設計されています。
ROM内のデータは安全ですか?
答え: はい、ROM に保存されたデータは不正な変更から保護されています。 ROM は読み取り専用であるため、データは簡単に変更または改ざんされず、重要な命令とデータにセキュリティが提供されます。
ROMにデータを保持できる期間はどれくらいですか?
答え: ROM に保存されたデータは、何年も、場合によっては数十年も保存できます。 ROM チップに保存されたデータは、チップの物理的完全性が保たれる限り長期間保存されます。
ROMの書き換えは可能でしょうか？
答え: PROM (プログラマブル読み取り専用メモリ)、EPROM (消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ)、EEPROM (電気的に消去可能なプログラマブル読み取り専用メモリ) などの一部の ROM タイプは、特定の技術やツールを使用して再プログラムできる場合があります。ただし、RAM やフラッシュ メモリなどの読み取り可能なメモリ内のデータを変更する場合と比較して、ROM の再プログラミングはより困難であり、専用の機器が必要です。