定義

掩膜ROM（Mask ROM）是一種在芯片制造過(guò)程中，利用掩膜工藝將數(shù)據(jù)永久性地寫(xiě)入存儲(chǔ)單元的非易失性存儲(chǔ)器。一旦制造完成，其存儲(chǔ)的內(nèi)容就無(wú)法再進(jìn)行修改。

工作原理

在掩膜ROM的制造過(guò)程中，通過(guò)特定的掩膜版來(lái)控制芯片上晶體管的連接方式。數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存儲(chǔ)，晶體管的連接狀態(tài)（導(dǎo)通或截止）分別代表“1”和“0”。例如，在一個(gè)簡(jiǎn)單的存儲(chǔ)單元中，如果某個(gè)晶體管通過(guò)掩膜工藝被連接成導(dǎo)通狀態(tài)，那么它可能代表“1”；而另一個(gè)未被連接的晶體管則代表“0”。這些固定的連接方式在芯片制造完成后就確定了，無(wú)法更改。

特點(diǎn)

• 內(nèi)容固定：數(shù)據(jù)在制造時(shí)就被寫(xiě)入，不可更改，適用于那些不需要頻繁更新數(shù)據(jù)的場(chǎng)景。

• 成本低：由于采用大規(guī)模生產(chǎn)工藝，且不需要額外的編程步驟，因此單位存儲(chǔ)容量的成本較低。

• 生產(chǎn)周期長(zhǎng)：因?yàn)樾枰鶕?jù)特定的數(shù)據(jù)內(nèi)容定制掩膜版，所以生產(chǎn)周期相對(duì)較長(zhǎng)，不適合小批量生產(chǎn)或需要快速交付的場(chǎng)合。

應(yīng)用場(chǎng)景

• 計(jì)算機(jī)BIOS：早期的計(jì)算機(jī)基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）程序存儲(chǔ)在掩膜ROM中，因?yàn)锽IOS程序在計(jì)算機(jī)出廠后基本不需要修改。

• 嵌入式系統(tǒng)：一些對(duì)數(shù)據(jù)更新要求不高的嵌入式設(shè)備，如簡(jiǎn)單的溫度傳感器、定時(shí)器等，可能會(huì)使用掩膜ROM來(lái)存儲(chǔ)固定的程序代碼。

可擦除可編程ROM（EPROM）

定義

可擦除可編程ROM（EPROM）是一種可以通過(guò)紫外線照射來(lái)擦除原有數(shù)據(jù)，并重新進(jìn)行編程的非易失性存儲(chǔ)器。它允許用戶在芯片制造完成后，根據(jù)需要多次修改其存儲(chǔ)的內(nèi)容。

工作原理

• 編程過(guò)程：EPROM芯片上有一個(gè)透明的石英窗口，通過(guò)這個(gè)窗口可以使用特定的編程設(shè)備向芯片內(nèi)部的存儲(chǔ)單元施加高電壓脈沖。這些高電壓脈沖會(huì)改變存儲(chǔ)單元中浮柵晶體管的電荷狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入。例如，當(dāng)施加一個(gè)足夠高的電壓脈沖時(shí)，浮柵上會(huì)積累電荷，使晶體管的導(dǎo)通狀態(tài)發(fā)生改變，從而存儲(chǔ)“0”或“1”。

• 擦除過(guò)程：當(dāng)需要擦除EPROM中的數(shù)據(jù)時(shí)，將芯片置于紫外線燈下照射一定時(shí)間（通常為15 - 20分鐘）。紫外線會(huì)使浮柵上的電荷逐漸泄漏，從而使晶體管恢復(fù)到初始的導(dǎo)通狀態(tài)，即擦除了原有的數(shù)據(jù)。

特點(diǎn)

• 可重復(fù)編程：與掩膜ROM不同，EPROM可以多次擦除和編程，方便用戶根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)更新。

• 擦除速度慢：擦除EPROM中的數(shù)據(jù)需要使用紫外線燈照射較長(zhǎng)時(shí)間，效率相對(duì)較低。

• 需要特殊設(shè)備：編程和擦除EPROM都需要使用專門(mén)的設(shè)備，增加了使用的成本和復(fù)雜性。

應(yīng)用場(chǎng)景

• 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段：在電子產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，開(kāi)發(fā)人員可能需要頻繁修改程序代碼，EPROM的可重復(fù)編程特性使其成為開(kāi)發(fā)階段的理想選擇。

• 小批量生產(chǎn)：對(duì)于一些小批量生產(chǎn)且需要一定靈活性的產(chǎn)品，EPROM可以在不重新制造芯片的情況下更新程序，降低了生產(chǎn)成本。