只讀存儲器

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位地址碼經解碼后2種結果，驅動選擇2個字，即W=2。存儲體是由熔絲、二極體或晶體管等元件排成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，因此可以不必設置寫入電路，這使得其存儲單元與讀出線路也比較簡單。

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位代碼，送入讀出線輸出，再經數據線送至CPU。

只讀存儲器的特點是只能讀出不能隨意寫入信息，在主板上的ROM裡面固化了一個基本輸入/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、系統中各功能模塊的初始化、系統的基本輸入/輸出的驅動程序及引導操作系統。

ROM

只讀內存（Read-Only Memory）是一種只能讀取資料的內存。在製造過程中，將資料以一特製光罩（mask）燒錄於線路中，其資料內容在寫入后就不能更改，所以有時又稱為“光罩式只讀內存”（mask ROM）。此內存的製造成本較低，常用於電腦中的開機啟動。

掩膜只讀存儲器（Mask ROM）中存儲的信息由生產廠家在掩膜工藝過程中“寫入”。在製造過程中，將資料以一特製光罩（Mask）燒錄於線路中，有時又稱為“光罩式只讀內存”（Mask ROM），此內存的製造成本較低，常用於電腦中的開機啟動。其行線和列線的交點處都設置了MOS管，在製造時的最後一道掩膜工藝，按照規定的編碼布局來控制MOS管是否與行線、列線相連。相連者定為1（或0），未連者為0（或1），這種存儲器一旦由生產廠家製造完畢，用戶就無法修改。

MROM的主要優點是存儲內容固定，掉電后信息仍然存在，可靠性高。缺點是信息一次寫入（製造）后就不能修改，很不靈活且生產周期長，用戶與生產廠家之間的依賴性大。

可編程只讀存儲器

可編程只讀存儲器（英文：Programmable ROM，簡稱：PROM）一般可編程一次。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需要用電和光照的方法來編寫與存放的程序和信息。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，目前較少使用。

可編程可擦除只讀存儲器

可編程可擦除只讀存儲器（英文：Erasable Programmable Read Only Memory，簡稱：EPROM）可多次編程。這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后再改寫，即是一種多次改寫的ROM。由於能夠改寫，因此能對寫入的信息進行校正，在修改錯誤后再重新寫入。

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。

一次編程只讀內存

一次編程只讀內存（One Time Programmable Read Only Memory，OPTROM）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，因此不設置透明窗。

電子可擦除可編程只讀存儲器

電子可擦除可編程只讀存儲器（英文：Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，簡稱：EPROM）之運作原理類似EPROM，但是抹除的方式是使用高電場來完成，因此不需要透明窗。

閃速存儲器

閃速存儲器（英文：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，因而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，而不是整塊晶元。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晶體管，因此能獲得與 EPROM一樣的高密度(與 EEPROM相比較)。“快閃記憶體”晶元採用單一電源（3V或者5V）供電，擦除和編程所需的特殊電壓由晶元內部產生，因此可以在線系統擦除與編程。“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。

目前，快閃記憶體已廣泛用於製作各種移動存儲器，如U盤及數碼相機/攝像機所用的存儲卡等。

RAM-RandomAccessMemory易揮發性隨機存取存儲器，高速存取，讀寫時間相等，且與地址無關，如計算機內存等。

ROM-Read Only Memory只讀存儲器。斷電后信息不丟失，如計算機啟動用的BIOS晶元。存取速度很低，（較RAM而言）且不能改寫。由於不能改寫信息，不能升級，現已很少使用。

EPROM,EEPROM,Flash ROM(NOR Flash 和 NADN 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U盤MP3中使用廣泛。在計算機系統里，RAM一般用作內存，ROM用來存放一些硬體的驅動程序，也就是固件。

地址解碼器根據輸入地址選擇某條輸出(稱字線)，由它再去驅動該字線的各位線，以便讀出字線上各存儲單元所儲存的代碼。下圖a是以熔絲為存儲元件的8×4ROM(通常以“字線×位線”來表示存儲器的存儲容量)的原理圖。它以保留熔絲表示存入的是“0”，以熔斷熔絲表示存入的是“1”。例如，存入字1的是“1011”。在ROM中，一般都設置片選端 (也有寫作 的)。當 =0時ROM工作；當 =1，ROM被禁止，其輸出為“1”電平或呈高阻態。用來擴展ROM的字數。

ROM的地址解碼器是與門的組合，它的輸出是全部地址輸入的最小項。可以把解碼器表示成圖b所示的與陣列，圖中與陣列水平線和垂直線交叉處標的“點”表示有“與”的聯繫。存儲單元體實際上是或門的組合，ROM的輸出數即或門的個數。解碼器的每個最小項都可能是或門的輸入，但是，某個最小項能否成為或門的輸入取決於存儲信息，因此存儲單元體可看成是一個或陣列。由上分析，可以從另一角度來看ROM的結構：它由兩個陣列組成——“與”門陣列和“或”門陣列，其中“或”的內容是由用戶設置的，因而它是可編程的，而與陣列是用來形成全部最小項的，因而是不可編程的。

ROM的形式也有多種。一種是熔絲型ROM，ROM製造廠提供的產品保留了或陣列的全部熔絲，由使用者寫入信息，隨後存儲內容就不能更改了，這類ROM稱為可編程序只讀存儲器，簡稱PROM。另一類ROM是信息寫入后，可用紫外線照射或用電方法擦除，然後再允許寫入新的內容，稱前一種ROM為可改寫ROM，簡稱EPROM，稱後者為電可改寫ROM，簡稱EEPROM。還有一類ROM的存儲信息是在製造過程中形成的，集成電路製造廠根據用戶事先提供的存儲內容來設計光刻掩模板，用製造或不製造存儲元件的方法來存儲信息，這類ROM稱為“掩模型只讀存儲器”，簡稱MROM。