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Memória ROM APRESENTAÇÃO Seja bem-vindo! A memória do tipo Read Only memory (ROM) é muito importante para o funcionamento de computadores, pois é nela que ficam armazenados os dados que apoiam o funcionamento do sistema operacional. As memórios do tipo ROM são chamadas memórias de leitura. Essa categoria de memória características diferentes da memória RAM. Nesta Unidade de Aprendizagem, será apresentado o conceito de memória ROM, bem como os tipos existentes de memória ROM, além do exemplo de utilização dessas memórias. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Reconhecer as memórias de leitura.• Listar as diferenças entre memórias ROM, PROM, EPROM e EEPROM.• Exemplificar o uso das memórias de leitura.• DESAFIO Na hora de comprar ou montar um computador, é normal que surjam dúvidas sobre como investir nos componentes. Em se tratando de memória, também é essencial ter o conhecimento necessário, para que seja possível fazer boas escolhas. Diante desse contexto, o entendimento sobre as diferenças entre memória RAM e memória ROM é essencial. Faça um levantamento sobre a função dos dois tipos de memória (RAM e ROM), procurando identificar a diferença entre elas. Quais os motivos você elenca para que se invista em uma boa configuração de memória? INFOGRÁFICO Veja, no Infográfico a seguir, como as memórias do tipo ROM estão classificadas em comparação com os demais tipos de memória do ponto de vista de capacidade, custo e desempenho. CONTEÚDO DO LIVRO As memórias são dispositivos que utilizam mecanismos diversos para armazenar informações, tais como números, letras, caracteres, instruções, endereços, dados, etc. Sua utilização ocorre, principalmente, em computadores e subsistemas computacionais (CANAL, 1999) . As memórias podem ser divididas em memória interna (volátil) e memória externa (não volátil). No capítulo Memória ROM, da obra Fundamentos computacionais, você vai entender quais as principais características das memórias do tipo ROM. Boa leitura. FUNDAMENTOS COMPUTACIONAIS Ramiro Córdova Júnior Memória ROM Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: � Reconhecer as memórias somente de leituras. � Listar as diferenças entre memórias ROM, PROM, EPROM e EEPROM. � Exemplificar o uso das memórias somente de leitura. Introdução As memórias do tipo ROM são bastante importantes para o funciona- mento de computadores. Essa categoria de memórias possui algumas características diferentes da memória RAM. Neste capítulo, será apresentado o conceito de memória ROM, bem como os tipos existentes de memória ROM, além de exemplos de utili- zação dessas memórias. Memórias somente de leitura As memórias são dispositivos que utilizam mecanismos diversos para arma- zenar informações, como números, letras, caracteres, instruções, endereços, dados, etc. Sua utilização se dá principalmente em computadores em geral e em subsistemas computacionais (CANAL, 1999). As memórias podem ser divididas em memória interna (volátil) e memória externa (não volátil). As memórias denominadas ROM (Read Only Memory) são caracterizadas por serem memórias somente de leitura, isto é, o processador não escreve nelas; além disso, a memória ROM vem com os dados gravados pelo fabricante. Como exemplo mais palpável, podemos citar a BIOS: um chip de memória ROM que vem de fábrica com dados que apoiam o funcionamento do sistema operacional do computador. Apesar de os modelos mais novos permitirem a regravação das informações contidas, não deixam de ser memórias somente de leitura, pois as regravações apagam tudo o que havia antes e gravam novos dados. Após a gravação (nor- malmente um processo elétrico), a memória volta a funcionar como somente de leitura. Na Figura 1, é mostrada uma foto de um chip de memória ROM integrado à placa mãe de um computador (ALENCAR, 2012). Figura 1. Chip de memória ROM. Fonte: Barea (2017, documento on-line). Uma memória do tipo ROM também armazena dados que são usados repetidamente em aplicações como tabelas ou conversões. Para alguns tipos de ROM, os dados são gravados durante o processo de fabricação, enquanto, para outros, os dados são gravados eletricamente. O processo de gravação de dados em uma ROM é denominado programação ou queima. Algumas ROMs não podem ter seus dados alterados, enquanto outras podem ter seus dados apagados e regravados. As ROMs são não voláteis e, por isso, são empregadas para guardar dados que não mudarão durante a operação de um sistema, uma vez que, após cessada a alimentação elétrica os dados, estes não se perdem. Os dados armazenados pela memória ROM são pequenos e, portanto, a sua capacidade de armazenamento não costuma passar dos 4 MB. Já memórias RAM, que são muito mais exigidas em tarefas diárias, podem ter 8 GB, 16 GB ou mais de capacidade. O preço pode variar muito, mas, em geral, o tipo RAM costuma ser bem mais caro que o ROM. Memórias ROM já são usadas há mais de 40 anos, o que demonstra a sua importância. Com o passar do tempo, elas têm sofrido mudanças, a fim de se Memória ROM132 adaptar às necessidades atuais, mas o seu uso continuará por mais tempo. Como muitas das características dos computadores, essa foi uma implementação que, devido à sua efetividade, teve e terá um longo período de vida. Tipos de memória ROM Existe uma variação de características da ROM chamada de memória prefe- rencialmente de leitura, que permite a regravação de dados (DEMETRIUS, 2016). Veja quais os tipos existentes de memória ROM. Mask-ROM Foram as primeiras ROMs a serem desenvolvidas. São circuitos integrados que guardam o software ou os dados gravados durante a sua criação, podendo ser comparadas com os CD-ROMs, pois o usuário acessa aquilo que comprou e não pode gravar outros dados na mídia ou no chip. Também é conhecida como MROM (Figura 2), ela recebe esse nome porque o chip é composto por fotomáscaras que são usadas durante o processo de fotolitografia. Devido ao seu processo de fabricação, esse tipo de memória não pode ser comprado pelo usuário final. Esses chips são utilizados por fabricantes em aplicações em que é necessário armazenar pequenos códigos em processa- dores, ou para armazenamento do firmware do gerenciador de inicialização de computadores. Figura 2. Mask-ROM. Fonte: Freire (2015, documento on-line). 133Memória ROM PROM A sigla PROM significa Programmable Read-Only Memory (ou memória somente de leitura programável). Esse tipo de memória sai de fábrica sem conteúdo e acaba sendo gravada por terceiros, por meio de um hardware conhecido como programador de PROM. Esses gravadores utilizam tensões elevadas para destruir algumas partes do chip ou para criar links entre os circuitos internos. Esse tipo de memória pode ser gravado apenas uma vez, e não existe a possibilidade de alteração do seu conteúdo. As PROMs (Figura 3) podem ser encontradas em consoles de videogames, microcontroladores, dispositivos médicos implantáveis e em aparelhos celu- lares. Também podem ser usadas para guardar firmware e outros programas de baixo nível. Os chips de memória PROM geralmente são comercializados para que fabricantes de eletrônicos realizem testes em um grupo reduzido de equipamentos. Figura 3. PROM. Fonte: Bertram (2005, documento on-line). EPROM As memórias do tipo EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory) são as chamadas memórias somente de leitura apagáveis (Figura 4). Como o próprio nome diz, o seu conteúdo pode ser apagado. Esse processo se dá a partir da exposição do chip em luz ultravioleta, para apagar os seus dados. O equipamento gravador de EPROM permite a gravação dos dados, e esse processo de reprogramação pode se repetir diversas vezes no mesmo chip. Memória ROM134 Os chips de memória EPROM são caracterizados fisicamente por pos- suir uma área de quartzo na sua superfície, que permite a entrada deraios ultravioletas, possibilitando assim apagar o conteúdo do chip. A principal vantagem desses chips de memória se dá na fabricação, que é mais rápida, e na velocidade de atualização de firmware, que é mais elevada. Figura 4. EPROM. Fonte: Ribeiro (2009, documento on-line). EEPROM A sigla EEPROM significa Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory, ou memória somente de leitura programável apagável eletricamente. Essas memórias possuem o funcionamento similar aos chips de memória EPROM; a principal diferença consiste no fato de que os dados contidos nos chips não são apagados por raios ultravioletas, e sim eletricamente. Esses chips permitem que seja apagada apenas uma célula, para que possa ser reescrita aquela parte, em vez de apagar o chip por completo. 135Memória ROM Uma das vantagens desse método é que a EEPROM não precisa ser retirada do circuito para ser limpa ou reprogramada. Assim como as EPROMs, ela tem vida útil limitada, mas com ciclo de cerca de um milhão de escritas. A Figura 5 mostra um equipamento programador de EEPROM. Figura 5. EEPROM. Fonte: EEPROM (2018, documento on-line). Memória flash Também conhecida como flash ROM, é uma memória de baixo custo, con- siderada um tipo de EEPROM, uma vez que permite a exclusão de dados eletricamente. Ela pode ser pode ser rapidamente apagada e reprogramada sem a necessidade de remoção do circuito (TOKHEIM, 2013). Segundo Bueno (2006), a diferença é que a memória flash ROM não permite apagar somente um determinado endereço dentro da memória e reprogramar apenas um dado, é necessário reprogramar toda a memória, mesmo quando se deseja alterar apenas um único dado. É o tipo de memória encontrada em pen drives e cartões de memória, facilitando aos usuários comuns a transferência de dados. Memória ROM136 CD-ROM Esse tipo de mídia (Figura 6), apesar do nome, não é considerado tecnicamente uma memória do tipo ROM. Em função de esse tipo de mídia inicialmente possuir a característica de ser gravado apenas uma vez, foi feita essa referência na nomenclatura. Figura 6. CD-ROM. Fonte: Freire (2015, documento on-line). Exemplo de utilização da memória ROM O exemplo mais clássico utilizado para elucidar a importância da memória ROM é em relação a um chip que compõe os computadores chamado de BIOS (Basic Input/Output System). Esse chip de memória ROM armazena instruções de software que permitem que os microprocessadores possam trabalhar em conjunto com os periféricos. O software armazenado na BIOS é chamado de firmware e já vem gravado de fábrica. Esse software possui um conjunto de instruções que tem a função de intermediar a comunicação entre compo- nentes de hardware, processador e sistema operacional. A BIOS também é responsável por gerenciar o processo de inicialização do sistema operacional de um computador — esse processo é chamado de boot. Na BIOS está contido um software chamado de setup, que é utilizado para definir as configurações básicas de hardware que influenciam na inicialização do sistema operacional. 137Memória ROM POST de inicialização O processo chamado de POST (Power on self test) é a rotina de instruções que rodam durante a inicialização do computador. Durante o POST, são realizadas as seguintes ações: � identificação da configuração de hardware do computador; � inicialização dos circuitos que compõem a placa mãe; � inicialização da placa de vídeo do computador; � teste do teclado (periférico básico de entrada) e da saída de vídeo; � alerta com bips, caso ocorra algum erro durante a inicialização de periféricos; � carregamento do sistema operacional na memória RAM; � entrega do controle do processador ao sistema operacional instalado no computador. Setup O programa conhecido como setup da BIOS é utilizado para a realização de configurações de hardware do computador. O programa setup permite que o usuário modifique configurações básicas do hardware. Como a memória ROM é somente de leitura, e o setup deve permitir a alteração (escrita) de algumas configurações, criou-se um pequeno espaço de memória do tipo volátil na placa mãe do computador, para armazenar as modificações realizadas no setup. Como a configuração feita não pode ser perdida ao se reiniciar o compu- tador, a placa mãe é dotada de uma pequena bateria, que mantém os dados que foram configurados na memória do tipo volátil. Essa pequena memória mantida pela bateria da placa mãe é chamada de CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Memória ROM138 ALENCAR, A. Memórias do computador. 2012. Disponível em: <http://andreconcursos. blogspot.com.br/2012/05/memoria-rom.html>. Acesso em: 2 abr. 2018. BAREA, A. Memória de computador: entendendo os termos volátil, não volátil, ram e rom. 2017. Disponível em: <http://blog.maxieduca.com.br/memoria-computador/>. Acesso em: 2 abr. 2018. BERTRAM, B. PROM D23128C numa placa de ZX Spectrum. 2005. Disponível em: <https:// pt.wikipedia.org/wiki/PROM#/media/File:D23128C_PROM.jpg>. Acesso em: 2 abr. 2018. BUENO, M. Informática fácil para concursos. Rio de Janeiro: Brasport, 2005. CANAL, D. C. G. Administração em Sistemas de Informação. Santo Amaro: UNISA, [199-?]. DEMETRIUS, L. Apostila concurso público agente penitenciário da polícia federal: direito processo penal. [s.l.]: Clube de Autores, 2016. EEPROM Programmer with POMONA clip. 2018. Disponível em: <https://www.lacar- tech.com/products/eeprom-programmer-set-in-plastic-case>. Acesso em: 2 abr. 2018. FREIRE, R. Conheça os tipos de memória ROM e escolha o ideal para você. 2015. Disponível em: <http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2015/10/conheca-os-tipos-de- -memoria-rom-e-escolha-o-ideal-para-voce.html>. Acesso em: 2 abr. 2018. RIBEIRO, W. Memórias. 2009. Disponível em: <https://www.vivaolinux.com.br/artigo/ Memorias>. Acesso em: 2 abr. 2018. TOKHEIM, R. Fundamentos de eletrônica digital: sistemas sequenciais. 7 ed. Porto Alegre: AMGH, 2013. Leituras recomendadas ARRUDA, F. O que é memória ROM? 2011. Disponível em: <https://www.tecmundo.com. br/memoria/9346-o-que-e-memoria-rom-.htm>. Acesso em: 2 abr. 2018. ESPÍRITO SANTO. Informática básica: windows e word: apostila – windows. [2010]. Disponível em: <https://esesp.es.gov.br/Media/esesp/Apostilas/apostila_infor_ba- sic_16.pdf>. Acesso em: 2 abr. 2018. TANENBAUM, A. S.; MACHADO FILHO, N. Sistemas operacionais modernos. New Jersey: Prentice-Hall, 1995. v. 3. 139Memória ROM DICA DO PROFESSOR As memórias do tipo ROM não perdem seu conteúdo com a retirada da energia que alimenta a memória. Veja, nesta Dica do Professor, os tipos existentes de Memória ROM, bem como as características de cada um. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! EXERCÍCIOS 1) Qual a principal característica das memórias do tipo ROM? A) A facilidade de gravação. B) O fato de serem memórias somente de leitura. C) O fato de terem seu conteúdo apagado com a retirada de energia. D) O fato de terem seu procedimento de exclusão dos dados igual ao das memórias do tipo RAM. E) O fato de possuírem 16 pinos por chip. 2) Qual o método de gravação utilizado em memórias do tipo EPROM? A) A gravação é realizada através de tensões elétricas. B) A gravação é realizada através do software JAVA. C) A gravação é realizada utilzando um gravador de mídias, como o CD-ROM. D) A gravação é realizada via Internet. E) A gravação é realizada através da exposição de raios ultravioletas. 3) Qual a principal diferença entre as memórias do tipo flash ROM e as do tipo EEPROM? A) As memórias do tipo flash ROM permitem a exclusão de dados eletricamente, porém ela não permite apagar somente um endereço dentro da memória e reprogramar apenas um dado. B) As memórias do tipo flash ROM só permitem a exclusão de todos os dados contidos no chip, desde que haja a remoção do circuito. C) As memórias do tipo flash ROM não permitem a regravação dos dados contidos no chip. D) As memórias do tipo flash ROM são memórias do tipo RAM.E) As memórias do tipo flash ROM permitem apenas uma exclusão dos dados. 4) Para que serve a rotina chamada power on self test (POST)? A) É a rotina responsável pelo desligamento adequado do computador. B) É a rotina responsável pela gravação das memórias do tipo ROM. C) É a rotina responsável por gerenciar a comunicação entre a memória ROM e a memória RAM. D) É a rotina responsável pelas instruções de inicialização do computador. E) É a rotina responsável pelo salvamento de dados no disco rígido do computador. 5) Qual a função do SETUP da BIOS? A) É um programa que permite editar as configurações de texto que serão produzidos no computador. B) É um programa utilizado para realização de configurações de hardware do computador. C) É um programa que permite ao usuário definir o login de inicialização do sistema operacional. D) É um programa responsável por informar ao sistema operacional quais os softwares aplicativos estão instalados. E) É um programa que divide as atividades de armazenamento de dados entre as memórias RAM e ROM. NA PRÁTICA O dimensionamento da capacidade de memórias é igual para qualquer tipo de memória, seja da família ROM ou da família RAM. Para que você entenda melhor o dimensionamento ou tamanho de memória, veja as duas figuras a seguir: As figuras A e B representam uma determinada memória da família ROM (ROM, PROM, EPROM ou E2PROM) totalmente fictícia. A FIGURA A representa a forma como os bits são armazenados dentro da memória, ou seja, cada linha significa um endereço que, conforme o exemplo dado, vai do 0 ao 2047, resultando num total de 2048 endereços. Observe que, nesse exemplo, cada endereço tem 10 bits, sendo que, no total, essa memória tem 20480 bits. O dimensionamento é dado da forma: ENDEREÇOS x BITS/ENDEREÇO Nesse exemplo, então, a memória tem o tamanho de 2048 x10, ou seja, 2048 endereços, sendo que cada um possui 10 bits. QUANTIDADE DE ENDEREÇOS = 2NÚMERO DE PINOS DE ENDEREÇO SAIBA MAIS Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Introdução à Informática Este artigo apresenta conceitos básicos de informática, englobando as memórias do tipo ROM. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Tipos de memórias Este vídeo apresenta, de forma resumida, os tipos de memórias ROM e RAM. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino!
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