唯讀存儲器（Read-Only Memory，ROM）以非破壞性讀出方式工作，只能讀出無法寫入信息。信息一旦寫入後就固定下來，即使切斷電源，信息也不會丟失，所以又稱為固定存儲器。ROM所存數據通常是裝入整機前寫入的，整機工作過程中只能讀出，不像隨機存儲器能快速方便地改寫存儲內容。ROM所存數據穩定 ，斷電後所存數據也不會改變，並且結構較簡單，使用方便，因而常用於存儲各種固定程式和數據。
除少數種類的唯讀存儲器（如字元發生器）可通用之外，不同種類的唯讀存儲器功能不同。為便於用戶使用和大批量生產，進一步發展出可程式唯讀存儲器（PROM）、可擦可程式序唯讀存儲器（EPROM）和帶電可擦可程式唯讀存儲器（EEPROM）等不同的種類。ROM套用廣泛，諸如Apple II或IBM PC XT/AT等早期個人電腦的開機程式（作業系統）或是其他各種微電腦系統中的軔體（Firmware），所使用的硬體都是ROM。
基本介紹
- 中文名：唯讀存儲器
- 外文名：Read-Only Memory
- 簡稱：ROM
- 特點：速度快、結構簡單、集成度高、造價低、功耗小、可靠性高。
- 功能：存放不需要更改的程式，如微程式、固定子程式和字母符號等。
- 別名：非易失性（Nonvolatile）存儲器，固定存儲器。
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基本結構
右圖給出ROM的基本結構，ROM主要由地址解碼器、存儲體、讀出線及讀出放大器等部分組成。ROM是按地址定址的存儲器，由CPU給出要訪問的存儲單元地址ROM的地址解碼器是與門的組合，輸出是全部地址輸入的最小項（全解碼）。n位地址碼經解碼後2種結果，驅動選擇2個字,即W=2。存儲體是由熔絲、二極體或電晶體等元件排成W*m的二維陣列（字位結構），共W個字，每個字m位。存儲體實際上是或門的組合，ROM的輸出線位數就是或門的個數。由於它工作時只是讀出信息，因此可以不必設定寫入電路，這使得其存儲單元與讀出線路也比較簡單。
ROM基本結構圖
工作過程
右圖給出ROM的工作過程，CPU經地址匯流排送來要訪問的存儲單元地址，地址解碼器根據輸入地址碼選擇某條字線，然後由它驅動該字線的各位線，讀出該字的各存儲位元所存儲的二進制代碼，送入讀出線輸出，再經數據線送至CPU。
ROM的工作過程
特點
唯讀存儲器的特點是只能讀出而不能寫入信息，通常在電腦主機板的ROM裡面固化一個基本輸入/輸出系統，稱為BIOS（基本輸入輸出系統）。其主要作用是完成對系統的加電自檢、系統中各功能模組的初始化、系統的基本輸入/輸出的驅動程式及引導作業系統。
種類
ROM有多種類型，且每種唯讀存儲器都有各自的特性和適用範圍。從其製造工藝和功能上分，ROM有五種類型，即掩膜編程的唯讀存儲器MROM（Mask-programmedROM）、可程式的唯讀存儲器PROM（Programmable ROM）、可擦除可程式的唯讀存儲器EPROM（Erasable Programmable ROM）、可電擦除可程式的唯讀存儲器 EEPROM（Elecrically Erasable Programmable ROM）和快擦除讀寫存儲器（Flash Memory）。
掩膜編程的唯讀存儲器
MROM的主要優點是存儲內容固定，掉電後信息仍然存在,可靠性高。缺點是信息一次寫入（製造）後就不能修改，很不靈活且生產周期長，用戶與生產廠家之間的依賴性大。
可程式唯讀存儲器
可程式唯讀存儲器（Programmable ROM，PROM）允許用戶通過專用的設備（編程器）一次性寫入自己所需要的信息，其一般可程式一次，PROM存儲器出廠時各個存儲單元皆為1，或皆為0。用戶使用時，再使用編程的方法使PROM存儲所需要的數據。
PROM
PROM的種類很多，需要用電和光照的方法來編寫與存放的程式和信息。但僅僅只能編寫一次，第一次寫入的信息就被永久性地保存起來。例如，雙極性PROM有兩種結構：一種是熔絲燒斷型，一種是PN結擊穿型。它們只能進行一次性改寫，一旦編程完畢，其內容便是永久性的。由於可靠性差，又是一次性編程，較少使用。PROM中的程式和數據是由用戶利用專用設備自行寫入，一經寫入無法更改，永久保存。PROM具有一定的靈活性，適合小批量生產，常用於工業控制機或電器中。
可程式可擦除唯讀存儲器
可程式可擦除唯讀存儲器（Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM）可多次編程，是一種以讀為主的可寫可讀的存儲器。是一種便於用戶根據需要來寫入，並能把已寫入的內容擦去後再改寫的ROM。其存儲的信息可以由用戶自行加電編寫，也可以利用紫外線光源或脈衝電流等方法先將原存的信息擦除，然後用寫入器重新寫入新的信息。 EPROM比MROM和PROM更方便、靈活、經濟實惠。但是EPROM採用MOS管，速度較慢。
EPROM
擦除遠存儲內容的方法可以採用以下方法：電的方法（稱電可改寫ROM）或用紫外線照射的方法（稱光可改寫ROM）。光可改寫ROM可利用高電壓將資料編程寫入，抹除時將線路曝光於紫外線下，則資料可被清空，並且可重複使用，通常在封裝外殼上會預留一個石英透明窗以方便曝光。
電可擦除可程式唯讀存儲器
電可擦可程式序唯讀存儲器（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）是一種隨時可寫入而無須擦除原先內容的存儲器，其寫操作比讀操作時間要長得多，EEPROM把不易丟失數據和修改靈活的優點組合起來，修改時只需使用普通的控制、地址和數據匯流排。EEPROM運作原理類似EPROM，但抹除的方式是使用高電場來完成，因此不需要透明窗。 EEPROM比 EPROM貴，集成度低，成本較高，一般用於保存系統設定的參數、IC卡上存儲信息、電視機或空調中的控制器。但由於其可以線上修改，所以可靠性不如 EPROM。
快擦除讀寫存儲器
快擦除讀寫存儲器( Flash Memory)是英特爾公司90年代中期發明的一種高密度、非易失性的讀/寫半導體存儲器它既有EEPROM的特點，又有RAM的特點，是一種全新的存儲結構，俗稱快閃記憶體。它在20世紀80年代中後期首次推出，快閃記憶體的價格和功能介於 EPROM和EEPROM之間。與 EEPROM一樣，快閃記憶體使用電可擦技術，整個快閃記憶體可以在一秒鐘至幾秒內被擦除，速度比 EPROM快得多。另外，它能擦除存儲器中的某些塊，而不是整塊晶片。然而快閃記憶體不提供位元組級的擦除，與 EPROM一樣，快閃記憶體每位只使用一個電晶體，因此能獲得與 EPROM一樣的高密度(與 EEPROM相比較)。“快閃記憶體”晶片採用單一電源（3V或者5V）供電，擦除和編程所需的特殊電壓由晶片內部產生，因此可以線上系統擦除與編程。“快閃記憶體”也是典型的非易失性存儲器，在正常使用情況下，其浮置柵中所存電子可保存100年而不丟失。
快閃記憶體
目前，快閃記憶體已廣泛用於製作各種移動存儲器，如隨身碟及數位相機/攝像機所用的存儲卡等。
一次編程唯讀記憶體
一次編程唯讀記憶體（One Time Programmable Read Only Memory，OTPROM）之寫入原理同EPROM，但是為了節省成本，編程寫入之後就不再抹除，因此不設定透明窗。
使用範圍
由於ROM具有斷電後信息不丟失的特性，因而可用於計算機啟動用的BIOS晶片。EPROM、EEPROM和Flash ROM(NOR Flash 和 NAND Flash)，性能同ROM，但可改寫，一般讀比寫快，寫需要比讀高的電壓，（讀5V寫12V）但Flash可以在相同電壓下讀寫，且容量大成本低，如隨身碟MP3中使用廣泛。在計算機系統里，RAM一般用作記憶體，ROM一般作為固件，用來存放一些硬體的驅動程式。
