Paměti ROM (Read Only Memory)
Paměti ROM jsou paměti, které jsou určeny pouze pro čtení informací. Informace jsou do těchto pamětí pevně zapsány při jejich výrobě a potom již není možné žádným způsobem jejich obsah změnit. Jedná se tedy o statickou energeticky nezávislou paměť určenou pouze ke čtení. Při výrobě tohoto typu paměti se používá nejčastěji některé z následujících realizací paměťových buněk.
Paměťová buňka paměti ROM může být realizována jako dvojice nespojených vodičů a vodičů propojených přes polovodičovou diodu.
V prvním případě nemůže žádným způsobem hodnota logická jedna přejít z adresového vodiče na vodič datový. Jedná se tedy o buňku, ve které je permanentně uložena hodnota 0. V případě druhém hodnota logická 1 přejde z adresového vodiče přes polovodičovou diodu na vodič datový. Toto zapojení představuje tedy paměťovou buňku s hodnotou 1. Dioda je zapojena tak, aby hodnota logická 1 mohla přejít z adresového vodiče na datový, ale nikoliv v opačném směru, což by vedlo k jejímu šíření po velké části paměti.
Jednotlivé buňky paměti ROM je také možné realizovat pomocí tranzistorů, a to jak v technologii TTL (viz poznámka), tak v technologiích MOS (viz poznámka). Její realizace v technologii TTL je uvedena na následujícím obrázku.
V tomto případě je na datový vodič neustále přiváděna hodnota logická 1. Pokud dojde k vybrání adresového vodiče a tím k umístění hodnoty logická jedna na tento vodič, tak v případě, že je tranzistor T spojen s tímto adresovým vodičem, dojde k jeho otevření a tím k propojení datového vodiče se zemí. Na takto propojeném datové vodiči se potom objeví hodnota logická 0 a tato buňka představuje uložení hodnoty bitu 0. U buněk, jejichž tranzistor není spojen s adresovým vodičem, nemůže nikdy dojít k otevření tohoto tranzistoru a tím ani ke spojení datového vodiče se zemí. V této buňce je tedy neustále uložena hodnota 1.
Zcela analogicky pracuje i buňka paměti ROM zapojená pomocí tranzistorů v některé z technologií MOS.
Tranzistory připojené k napájecímu vodiči plní pouze úlohu rezistorů podobně jako u buňky v předešlém případě. Samotná buňka pracuje na stejném principu, který byl popsán u buňky v technologii TTL.
Poznámka:
Technologie TTL a MOS přestavují různé způsoby výroby integrovaných obvodů. Každá z těchto technologií použivá určitý základní stavební prvek díky němuž získává i specifické vlastnosti.
Technologie TTL (Transistor Transistor Logic) je sice rychlá, ale drahá technologie, která má navíc jednu velkou nevýhodu. Jejím základním prvkem je bipolární tranzistor, který má velkou spotřebu elektrické energie a z toho plyne i jeho vysoké zahřívání.
Naproti tomu, technologií MOS existuje hned několik. PMOS (Positive Metal Oxid Semiconductor) je technologie používající unipolární tranzistor MOS s pozitivním vodivostním kanálem. Díky tomu, že jsou MOS tranzistory řízeny elektrickým polem a nikoliv elektrickým proudem jako u technologie TTL, jsou u nich značně redukovány nároky na spotřebu elektrické energie. Jedná se však o pomalou a dnes téměř nepoužívanou technologii. Jiná technologie - NMOS (Negative Metal Oxid Semiconductor) využívá jako základní stavební prvek unipolární tranzistor MOS s negativním vodivostním kanálem. Tato technologie se používala zhruba do začátku 80. let. Jedná se o levnější a efektivnější technologii než TTL a rychlejší než PMOS. Dnes se používá výhradně CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor) - technologie spojující v jednom návrhu prvky tranzistorů PMOS i NMOS. Tyto obvody mají malou spotřebu, a proto je používána pro výrobu velké čáti dnešních moderních integrovaných obvodů. A nakonec nesmíme zapomenout na BiCMOS. Je to zcela nová technologie, která na jednom čipu spojuje prvky bipolární i CMOS technologie. Využívá ji zejména firma Intel k výrobě mikroprocesorů.
Myslím si, že jsme toho již napsali velmi mnoho, a proto je čas ukončit dnešní díl. Samozřejmě tím nekončí celý náš seriál - vždyť jsme s paměťmi sotva začali :-). Příště se budeme zabývat pamětí PROM, EPROM, RAM a jim podobnými.
