只讀存儲(chǔ)器（ROM）是一種半導(dǎo)體集成電路的功能作為數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)編程的永久存儲(chǔ)設(shè)備。

 

簡(jiǎn)介

只讀存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱 ROM）所存數(shù)據(jù)，一般是在裝入整機(jī)前事先寫(xiě)好的。整機(jī)工作過(guò)程中只能從只讀存儲(chǔ)器中讀出事先存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，而不象隨機(jī)存儲(chǔ)器那樣能快速地、方便地加以改寫(xiě)。由于 ROM 所存數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定、不易改變、即使在斷電后所存數(shù)據(jù)也不會(huì)改變；其次，它的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，讀出又比較方便，因而常用于存儲(chǔ)各種固定程序和數(shù)據(jù)。

 

結(jié)構(gòu)

半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元為一個(gè)半導(dǎo)體器件，如二極管、雙極型晶體管或 MOS 型晶體管，它位于字線和位線交叉處。以增強(qiáng)型 N 溝道 MOS 晶體管為例，其柵引出線接字線，漏引出線接位線，源引出線接地。當(dāng)字線為高電平時(shí)，晶體管導(dǎo)通，位線輸出低電平（邏輯“0”）。若交叉點(diǎn)處沒(méi)有連接晶體管，則位線被負(fù)載晶體管拉向高電平（邏輯“1”）。其他未選中的字線都處于低電平，所有掛在字線上的晶體管都是不導(dǎo)通的，所以不影響位線的輸出電平。這樣，以字線和位線交叉點(diǎn)是否連有晶體管來(lái)決定該點(diǎn)（存儲(chǔ)單元）存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是“0”還是“1”。

 

只讀存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)功能，是以在制造過(guò)程中所用掩模決定的，所以也稱掩模只讀存儲(chǔ)器。實(shí)際應(yīng)用中除了少數(shù)品種的只讀存儲(chǔ)器（如字符發(fā)生器等）可以通用之外，不同用戶所需只讀存儲(chǔ)器的內(nèi)容是不相同的。為便于用戶使用，又適于工業(yè)化大批量生產(chǎn)，后來(lái)出現(xiàn)了可編程序的只讀存儲(chǔ)器。其電路設(shè)計(jì)是在每個(gè)存儲(chǔ)單元（如肖特基二極管）上都串接一熔絲。正常工作狀態(tài)下，熔絲起導(dǎo)線作用；當(dāng)在與之相連的字線、位線上加大工作偏壓時(shí)，熔絲被熔斷。用這種辦法，用戶可以自己編寫(xiě)并存儲(chǔ)所需的數(shù)據(jù)。

 

可編程序只讀存儲(chǔ)器的任一單元都只能寫(xiě)一次，這還是很不方便的。為了解決這一問(wèn)題，又出現(xiàn)了可擦可編程序只讀存儲(chǔ)器。這種存儲(chǔ)器采用最多的是浮柵雪崩注入 MOS 單元。當(dāng)在選定單元的源引出線或漏引出線上加足夠高的電壓使器件發(fā)生雪崩擊穿時(shí)，高能熱電子穿過(guò)柵氧化層注入到懸浮柵上去，使浮柵帶電，從而改變溝道導(dǎo)通狀態(tài)，達(dá)到寫(xiě)入的目的：擦去是通過(guò)紫外光照射完成的。紫外光的照射使懸浮柵上的電子能得到足夠能量穿透柵氧化層勢(shì)壘，從而使浮柵消除帶電狀態(tài)。

 

特點(diǎn)

電可改寫(xiě)的只讀存儲(chǔ)器是新出現(xiàn)的一種只讀存儲(chǔ)器。它的原理是在強(qiáng)電場(chǎng)作用下，通過(guò)隧道效應(yīng)將電子注入到浮柵上去，或反過(guò)來(lái)將電子從浮柵上拉走。這樣，就可以通過(guò)電學(xué)方法方便地對(duì)只讀存儲(chǔ)器進(jìn)行擦和寫(xiě)。

 

可擦可編程序只讀存儲(chǔ)器的寫(xiě)入速度比較慢，每位寫(xiě)入速度約需幾十至幾百毫秒，寫(xiě)完整片存儲(chǔ)器需要幾十到幾百秒：擦去速度則更慢，在一般紫外光源照射下需幾十分鐘。電可改寫(xiě)只讀存儲(chǔ)器擦、寫(xiě)速度比之讀出速度尚慢好幾個(gè)數(shù)量級(jí)。

 

分類

半導(dǎo)體只讀存儲(chǔ)器可以分為以下四種：掩膜式 ROM（MROM），一次可編程 ROM（PROM），可擦除可編程 ROM（EPROM），閃速存儲(chǔ)器。