La ROM, qui signifie mémoire morte, est un périphérique de mémoire ou un support de stockage qui stocke des informations de manière permanente. C'est également l'unité de mémoire principale d'un ordinateur avec la mémoire vive (RAM). C'est ce qu'on appelle la mémoire morte, car nous ne pouvons lire que les programmes et les données qui y sont stockés, mais nous ne pouvons pas y écrire. Il se limite à la lecture de mots stockés en permanence dans l'unité.

Le fabricant de ROM remplit les programmes dans la ROM au moment de la fabrication de la ROM. Après cela, le contenu de la ROM ne peut plus être modifié, ce qui signifie que vous ne pouvez pas reprogrammer, réécrire ou effacer son contenu ultérieurement. Cependant, il existe certains types de ROM dans lesquels vous pouvez modifier les données.

La ROM contient des fusibles électroniques internes spéciaux qui peuvent être programmés pour un modèle d'interconnexion spécifique (informations). Les informations binaires stockées dans la puce sont spécifiées par le concepteur puis intégrées dans l'unité au moment de la fabrication pour former le modèle d'interconnexion (informations) requis. Une fois le modèle (l'information) établi, il reste dans l'unité même lorsque l'alimentation est coupée. Il s’agit donc d’une mémoire non volatile car elle conserve les informations même lorsque l’alimentation est coupée ou que vous éteignez votre ordinateur.

Les informations sont ajoutées à une RAM sous forme de bits par un processus appelé programmation de la ROM, car les bits sont stockés dans la configuration matérielle de l'appareil. Ainsi, la ROM est un dispositif logique programmable (PLD).

Un exemple simple de ROM est la cartouche utilisée dans les consoles de jeux vidéo qui permet au système d'exécuter de nombreux jeux. Les données stockées en permanence sur les ordinateurs personnels et autres appareils électroniques tels que les smartphones, les tablettes, les téléviseurs, la climatisation, etc. sont également un exemple de ROM.

Par exemple, lorsque vous démarrez votre ordinateur, l’écran n’apparaît pas instantanément. Cela prend du temps à apparaître car des instructions de démarrage sont stockées dans la ROM et sont nécessaires pour démarrer l'ordinateur pendant le processus de démarrage. Le travail du processus de démarrage consiste à démarrer l'ordinateur. Il charge le système d'exploitation dans la mémoire principale (RAM) installée sur votre ordinateur. Le programme BIOS, également présent dans la mémoire de l'ordinateur (ROM), est utilisé par le microprocesseur de l'ordinateur pour démarrer l'ordinateur pendant le processus de démarrage. Il vous permet d'ouvrir l'ordinateur et de connecter l'ordinateur au système d'exploitation.

La ROM est également utilisée pour stocker le micrologiciel, qui est un programme logiciel qui reste attaché au matériel ou programmé sur un périphérique matériel tel qu'un clavier, un disque dur, des cartes vidéo, etc. Il est stocké dans la ROM flash d'un périphérique matériel. Il fournit des instructions à l'appareil pour communiquer et interagir avec d'autres appareils.

Schéma fonctionnel de la ROM :

Le bloc de ROM comporte « n » lignes d’entrée et « m » lignes de sortie. Chaque combinaison de bits des variables d'entrée est appelée adresse. Chaque combinaison de bits sortant des lignes de sortie est appelée un mot. Le nombre de bits par mot est égal au nombre de lignes de sortie, m.

L'adresse d'un nombre binaire fait référence à l'une des adresses de n variables. Ainsi, le nombre d'adresses possibles avec 'n' variables d'entrée est 2n. Un mot de sortie a une adresse unique, et comme il y a 2n adresses distinctes dans une ROM, il y a 2n mots distincts dans la ROM. Les mots sur les lignes de sortie à un instant donné dépendent de la valeur d'adresse appliquée aux lignes d'entrée.

Structure interne de la ROM :

La structure interne comprend deux composants de base : le décodeur et les portes OU. Un décodeur est un circuit qui décode une forme codée (telle que la décimale codée binaire, BCD) en une forme décimale. Ainsi, l’entrée est sous forme binaire et la sortie est son équivalent décimal. Toutes les portes OU présentes dans la ROM auront comme sortie des sorties du décodeur. Prenons un exemple de ROM 64 x 4. La structure est présentée dans l'image suivante.

Cette mémoire morte est composée de 64 mots de 4 bits chacun. Ainsi, il y aurait quatre lignes de sortie, et l'un des 64 mots disponibles sur les lignes de sortie est déterminé à partir des six lignes d'entrée car nous n'avons que six entrées car dans cette ROM nous en avons 26 = 64, nous pouvons donc spécifier 64 adresses ou termes. Pour chaque entrée d'adresse, il existe un mot sélectionné unique. Par exemple, si l'adresse d'entrée est 000000, le mot numéro 0 sera sélectionné et appliqué aux lignes de sortie. Si l'adresse d'entrée est 111111, le mot numéro 63 est sélectionné et appliqué aux lignes de sortie.

Caractéristiques de la ROM :

La ROM (Read-Only Memory) possède plusieurs fonctionnalités distinctes qui la rendent adaptée à diverses applications. Explorons quelques fonctionnalités clés de la ROM dans un langage simple.

Une mémoire non volatile:La ROM est un type de mémoire non volatile ; ainsi, il conserve ses données même lorsque l'alimentation est coupée. Cela le rend adapté au stockage d'instructions et de données permanentes car il garantit que les informations enregistrées resteront intactes et seront accessibles chaque fois que nécessaire.Nature en lecture seule :La mémoire en lecture seule, ou ROM, comme son nom l'indique, empêche les données d'être facilement modifiées ou effacées. Cette caractéristique assure la stabilité et évite les altérations accidentelles, garantissant l'intégrité et la fiabilité des informations stockées.Stockage permanent:La ROM offre un stockage permanent des données et des instructions. Une fois les données programmées dans la ROM lors de la fabrication, elles restent fixes et ne peuvent pas être modifiées sans remplacer physiquement la puce ROM. Cette permanence garantit la cohérence et la stabilité des informations stockées.Stockage du micrologiciel :La ROM est couramment utilisée pour stocker un micrologiciel contenant des instructions essentielles au fonctionnement des appareils électroniques. La nature non volatile et en lecture seule de la ROM garantit que le micrologiciel reste inchangé, offrant ainsi une fonctionnalité fiable et cohérente à l'appareil.Démarrage et initialisation :La ROM joue un rôle crucial dans les processus de démarrage et d’initialisation des systèmes électroniques. Le micrologiciel stocké dans la ROM contient les instructions initiales nécessaires pour démarrer le système, charger le système d'exploitation et lancer les composants matériels. Cela garantit une séquence de démarrage fluide et contrôlée de l’appareil.Sécurité des données:La ROM offre une sécurité inhérente aux données. Étant donné que les données stockées dans la ROM ne peuvent pas être modifiées ou effacées, elles protègent contre les modifications ou falsifications non autorisées. Cette fonctionnalité améliore la sécurité et l'authenticité des informations stockées, rendant la ROM adaptée aux instructions critiques et aux données sensibles.Accès en lecture instantanée :La ROM fournit un accès instantané en lecture aux instructions et aux données stockées. Les informations sont accessibles directement sans chargement fastidieux, permettant une récupération et une exécution rapides des instructions essentielles.Compatibilité:La ROM est compatible avec divers systèmes et architectures, permettant une intégration transparente dans différents appareils et systèmes électroniques. Cette compatibilité garantit que la ROM peut être utilisée dans diverses applications.Fiabilité:En raison de sa nature en lecture seule, la ROM offre une grande fiabilité. Les données stockées dans la ROM ne sont pas susceptibles d'être modifiées ou perdues accidentellement, garantissant des performances cohérentes et prévisibles dans le temps. Une telle fiabilité est cruciale pour les systèmes importants où la stabilité et l'intégrité des données sont de la plus haute importance.Rentabilité :La ROM est généralement plus rentable que les autres types de mémoire, ce qui en fait un choix économique pour de nombreuses applications. Les coûts de production sont moins chers puisque les procédures de fabrication utilisées pour produire les ROM sont bien établies.

Types de ROM :

1) Mémoire morte masquée (MROM) :

Il s'agit du type de mémoire morte (ROM) le plus ancien. Il est devenu obsolète et n’est donc utilisé nulle part dans le monde d’aujourd’hui. Il s'agit d'un dispositif de mémoire matérielle dans lequel les programmes et les instructions sont stockés au moment de la fabrication par le fabricant. Il est donc programmé lors du processus de fabrication et ne peut être modifié, reprogrammé ou effacé ultérieurement.

Les puces MROM sont constituées de circuits intégrés. Les puces envoient un courant via un chemin d'entrée-sortie particulier déterminé par l'emplacement des fusibles parmi les lignes et les colonnes de la puce. Le courant doit passer par un chemin activé par un fusible, de sorte qu'il ne peut revenir que via la sortie choisie par le fabricant. C'est la raison pour laquelle la réécriture et toute autre modification n'est pas impossible dans cette mémoire.

2) Mémoire morte programmable (PROM) :

PROM est une version vierge de ROM. Il est fabriqué sous forme de mémoire vierge et programmé après fabrication. On peut dire qu'il est laissé vierge au moment de la fabrication. Vous pouvez l'acheter puis le programmer une fois à l'aide d'un outil spécial appelé programmeur.

Dans la puce, le courant emprunte tous les chemins possibles. Le programmeur peut choisir un chemin particulier pour le courant en brûlant des fusibles indésirables en envoyant une haute tension à travers eux. L'utilisateur a la possibilité de le programmer ou d'ajouter des données et des instructions selon ses besoins. Pour cette raison, elle est également connue sous le nom de ROM programmée par l'utilisateur, car un utilisateur peut la programmer.

Pour écrire des données sur une puce PROM ; un appareil appelé programmeur PROM ou graveur PROM est utilisé. Le processus ou la programmation d'une PROM est connu sous le nom de gravure de la PROM. Une fois programmées, les données ne peuvent pas être modifiées ultérieurement, c'est pourquoi on les appelle également dispositif programmable une seule fois.

Les usages: Il est utilisé dans les téléphones portables, les consoles de jeux vidéo, les dispositifs médicaux, les étiquettes RFID, etc.

3) Mémoire morte effaçable et programmable (EPROM) :

L'EPROM est un type de ROM qui peut être reprogrammée et effacée plusieurs fois. La méthode pour effacer les données est très différente ; il est livré avec une fenêtre en quartz à travers laquelle une fréquence spécifique de lumière ultraviolette passe pendant environ 40 minutes pour effacer les données. Ainsi, il conserve son contenu jusqu’à ce qu’il soit exposé à la lumière ultraviolette. Vous avez besoin d'un appareil spécial appelé programmeur PROM ou graveur PROM pour reprogrammer l'EPROM.

Les usages: Il est utilisé dans certains microcontrôleurs pour stocker des programmes, par exemple certaines versions d'Intel 8048 et du Freescale 68HC11.

4) Mémoire morte effaçable et programmable électriquement (EEPROM) :

La ROM est un type de mémoire morte qui peut être effacée et reprogrammée à plusieurs reprises, jusqu'à 10 000 fois. Elle est également connue sous le nom de Flash EEPROM car elle est similaire à la mémoire flash. Il est effacé et reprogrammé électriquement sans utiliser de lumière ultraviolette. Le temps d'accès est compris entre 45 et 200 nanosecondes.

Les données de cette mémoire sont écrites ou effacées un octet à la fois ; octet par octet, alors que dans la mémoire flash, les données sont écrites et effacées par blocs. Donc, c'est plus rapide que l'EEPROM. Il est utilisé pour stocker une petite quantité de données dans des systèmes et appareils informatiques et électroniques tels que des circuits imprimés.

Les usages: Le BIOS d'un ordinateur est stocké dans cette mémoire.

5) ROM FLASH :

Il s'agit d'une version avancée de l'EEPROM. Il stocke les informations dans un agencement ou un réseau de cellules mémoire constituées de transistors à grille flottante. L'avantage d'utiliser cette mémoire est que vous pouvez supprimer ou écrire des blocs de données d'environ 512 octets à un instant donné. Alors que, dans l'EEPROM, vous ne pouvez supprimer ou écrire qu'un seul octet de données à la fois. Cette mémoire est donc plus rapide que l'EEPROM.

Il peut être reprogrammé sans le retirer de l'ordinateur. Son temps d'accès est très élevé, de l'ordre de 45 à 90 nanosecondes. Il est également très durable car il peut supporter des températures élevées et une pression intense.

Les usages: Il est utilisé pour le stockage et le transfert de données entre un ordinateur personnel et des appareils numériques. Il est utilisé dans les clés USB, les lecteurs MP3, les appareils photo numériques, les modems et les disques SSD. Le BIOS de nombreux ordinateurs modernes est stocké sur une puce de mémoire flash, appelée flash BIOS.

Utilisations de la ROM :

La ROM (Read-Only Memory) est utilisée dans divers appareils électroniques. Explorons les nombreuses applications ROM trouvées dans ces appareils électroniques.

Des ordinateurs:

Dans les systèmes informatiques, la ROM est essentielle. Le système d'entrée/sortie de base (BIOS) et les instructions de premier démarrage sont stockés dans le micrologiciel de l'ordinateur. Le firmware inclus dans la ROM est chargé d'initialiser les éléments matériels, d'exécuter des autotests et de charger le système d'exploitation en mémoire lorsque vous allumez votre ordinateur.

Jeux vidéo:

La ROM est largement utilisée dans les jeux vidéo. Les données de jeu étaient auparavant stockées sur des cartouches ROM dans les anciennes consoles de jeu et appareils portables. Ces cartouches contenaient le code, les graphiques, le son et d'autres composants du jeu sur des puces ROM. Une console de jeu charge le jeu lorsque vous insérez une cartouche de jeu en lisant les données de la puce ROM. L'utilisation de la ROM dans les jeux vidéo permettait une distribution facile et garantissait que les données du jeu restaient intactes sans risque de modifications accidentelles.

Smartphones :

La ROM est essentielle dans les smartphones pour stocker les micrologiciels, tels que le système d'exploitation et les applications intégrées. Pour maintenir la cohérence tout au long de l'existence de l'appareil, les fabricants programment le micrologiciel dans la ROM lors de la construction de l'appareil. Le chargeur de démarrage, qui démarre le processus de démarrage et charge le système d'exploitation, est également inclus dans la ROM. En utilisant la ROM, les smartphones peuvent fournir des performances stables et fiables et protéger le micrologiciel contre toute corruption ou altération potentielle.

Compteurs de vitesse numériques :

Dans l'industrie automobile, la ROM est utilisée dans les compteurs de vitesse numériques ou les compteurs de vitesse. La puce ROM de ces appareils stocke les données d'étalonnage et les tables de conversion nécessaires pour mesurer et afficher avec précision la vitesse du véhicule. Cela garantit que le compteur de vitesse fonctionne de manière cohérente et fournit des lectures précises. La nature non volatile de la ROM garantit que les données d'étalonnage restent intactes même si l'alimentation est coupée ou si le véhicule est éteint.

Électronique programmable :

La ROM est utilisée dans les appareils électroniques programmables, les microcontrôleurs et les dispositifs logiques programmables (PLD). Ces appareils utilisent fréquemment une mémoire morte programmable (prom) ou une mémoire morte programmable effaçable (EPROM). Les utilisateurs peuvent programmer ces puces ROM pour conserver certaines informations ou instructions auxquelles l'appareil peut accéder et exécuter. Cette flexibilité permet la personnalisation et la flexibilité de diverses applications numériques, ainsi que des systèmes de robotique, d'automatisation et de contrôle.

Avantages de la ROM :

La conservation des données:La ROM conserve les données même sans alimentation, garantissant que les données cruciales sont conservées et accessibles chaque fois que nécessaire.Stockage permanent:La nature non modifiable de la ROM garantit que les informations stockées à l'intérieur restent intactes, ce qui en fait une source de données et d'instructions fiable et cohérente.Performances fiables :La ROM étant en lecture seule, les modifications involontaires sont évitées, garantissant ainsi que les données stockées fonctionneront de manière fiable et cohérente dans le temps.Une mémoire non volatile:La ROM est une option permettant de stocker des instructions importantes, des micrologiciels et des données qui ne doivent pas être modifiés, car elle peut conserver les données sans source d'alimentation constante.La stabilité:La ROM offre une base solide pour le processus de démarrage et le fonctionnement global du système en stockant des instructions cruciales et des données d'étalonnage, garantissant ainsi des performances cohérentes et prévisibles.Sécurité des données:La mémoire morte (ROM) protège contre les modifications non autorisées, renforçant la sécurité des données contenues et empêchant tout accès non autorisé.Accessibilité instantanée :La possibilité d'accéder instantanément aux données et aux instructions stockées dans la ROM réduit le besoin de procédures de chargement de données fastidieuses, permettant un fonctionnement plus rapide du système.Conception et fabrication simples :La conception des puces ROM facilite leur intégration dans les équipements électriques.Rentabilité :La ROM est souvent moins chère que les autres types de mémoire, ce qui en fait une option rentable pour de nombreuses applications sans compromettre les performances.Compatibilité:La ROM peut facilement être intégrée dans divers systèmes et appareils électroniques car elle est compatible avec diverses architectures et systèmes.

Inconvénients de la ROM :

Immutabilité:Le principal inconvénient de la ROM est son incapacité à être modifiée ou mise à jour. Une fois les données programmées dans la ROM, elles ne peuvent pas être modifiées, ce qui limite leur flexibilité et leur adaptabilité dans certaines applications.Flexibilité limitée :Contrairement à la mémoire inscriptible, telle que la RAM ou la mémoire flash, la ROM ne permet pas de modifications ou de mises à jour dynamiques des données stockées, ce qui limite son utilisation dans des situations nécessitant des modifications fréquentes.Défis de fabrication :La fabrication de puces ROM nécessite des processus spéciaux, ce qui les rend moins flexibles et potentiellement plus coûteuses à produire que les autres types de mémoire.Contraintes de conception :La nature fixe de la ROM impose des contraintes de conception car les données qui y sont programmées ne peuvent pas être facilement modifiées ou étendues. Cela peut être limitant lorsque les exigences du système changent ou que des fonctionnalités supplémentaires sont souhaitées.Développement chronophage :La création et la programmation d'une ROM nécessitent beaucoup de temps et d'efforts pendant la phase de développement, ce qui peut ralentir le cycle global de développement du produit.Coûts plus élevés pour la production à petite échelle :Les coûts initiaux associés à la production de ROM, tels que la création de masques, peuvent être relativement élevés, ce qui la rend moins rentable pour les séries de production à petite échelle ou personnalisées.Manque d'évolutivité :La ROM ne peut être mise à niveau ou remplacée par des versions plus récentes qu'en remplaçant physiquement la puce entière, ce qui peut être coûteux et peu pratique dans de nombreuses situations.Inefficacité du stockage :La ROM est en lecture seule ; l'espace inutilisé dans la puce ROM ne peut pas être utilisé, ce qui entraîne des inefficacités potentielles de stockage.Correction d'erreur limitée :Contrairement à d’autres types de mémoire, la ROM ne fournit pas de mécanismes de correction d’erreurs intégrés, ce qui peut désavantager les applications présentant une intégrité de données critique.Polyvalence réduite :La nature fixe de la ROM la rend moins polyvalente pour les applications nécessitant un stockage dynamique et des modifications fréquentes des données stockées.

Questions fréquemment posées

En quoi la ROM est-elle différente de la RAM ?

UN: La ROM, ou Read-Only Memory, conserve des données permanentes même lorsque l'alimentation est coupée. Il est utilisé pour stocker des instructions et des données qui restent les mêmes. En revanche, la RAM, ou Random Access Memory, est volatile et stocke des données temporaires rapidement accessibles par le processeur de l'ordinateur.

Puis-je stocker mes données dans la ROM ?

UN: Non, la ROM est préprogrammée lors de la fabrication et ne peut pas être facilement modifiée par les utilisateurs. Il est conçu pour stocker le micrologiciel, les instructions système et les données qui doivent rester inchangées.

Les données de la ROM sont-elles sécurisées ?

UN: Oui, les données stockées dans la ROM sont protégées contre les modifications non autorisées. La ROM étant en lecture seule, les données ne peuvent pas être facilement modifiées ou falsifiées, assurant ainsi la sécurité des instructions et des données critiques.

utilisations du système d'exploitation

Combien de temps les données peuvent-elles être conservées dans la ROM ?

UN: Les données stockées dans la ROM peuvent être conservées pendant de nombreuses années, voire des décennies. Les données enregistrées dans la puce ROM durent longtemps tant que l'intégrité physique de la puce est préservée.

La ROM peut-elle être reprogrammée ?

UN: Certains types de ROM, tels que PROM (mémoire morte programmable), EPROM (mémoire morte programmable effaçable) et EEPROM (mémoire morte programmable effaçable électriquement), peuvent être reprogrammés à l'aide de techniques et d'outils particuliers. Cependant, par rapport à la modification des données dans une mémoire lisible comme la RAM ou la mémoire flash, la reprogrammation de la ROM est plus difficile et nécessite un équipement spécialisé.