只讀存儲器有兩個顯著的優點：

1)結構簡單，位密度比可讀/寫存儲器高;

2)具有非易失性，所以可靠度較高。

通常采用ROM存放系統監控程序，數據表格等。

ROM的電路結構主要由地址譯碼器，存儲矩陣和輸出緩沖器組成。

地址譯碼器根據地址信號總線，選中相應的存儲單元。假設譯碼器有j條地址輸入線，則可以尋址2的j次方個存儲器單元，則存儲矩陣由2的j次方個存儲器單元組成，每個存儲單元為k位。

輸出緩沖器具有三態功能，受控制信號控制，當控制信號有效時，才將存儲單元的數據輸出到數據總線上，否則數據總線呈現高阻狀態。

如前文所述，ROM可以分為5類，特性如下。

1)掩模工藝ROM(maskrom)

這種ROM一般由生產廠家根據用戶的需求而定制，適用于大批量生產和使用。這種ROM的結構簡單，集成度高，但制作成本也很高，只有在大量生產某種定型的ROM產品時才采用該工藝定制所需的ROM。

存儲器從譯碼方式上看，可分為字譯碼結構和復合譯碼結構兩種，MOS只讀存儲器也不例外。

字譯碼結構

如下圖為一個4*4位的MOS ROM圖，采用字譯碼結構，由兩線的地址譯碼器進行兩位地址輸入，經譯碼后，輸出4條選擇線，每一條選中一個字，位線輸出即為該字的各個位，即數據線。在圖示的存儲矩陣中，有的字線連著MOS管，有的沒有，這是制造時由二次光刻機的圖形(掩模)所決定的，所以把它叫做掩模式ROM。

例如當A1A0=01時，字線2為高電平，則與字線2相連的MOS管導通，位線1和位線3為低電平，輸出0，另外兩個沒有與字線2相連的位線為高電平，輸出1。

復合譯碼結構

當地址線數增大時，譯碼器的輸出線數將會呈現指數規律上升，變得很大，給工藝加工帶來不便。實際設計中，往往采用行列兩個方向同時譯碼的復合譯碼結構。

如下圖為1024*1的MOS ROM結構圖。1024個單元若采用字譯碼結構，10根地址線，會有1024根輸出線，現在將10根地址線分成兩組，分別經過行和列譯碼，分別產生32根選擇線，共計64根，這比1024根少很多。

2)可編程的只讀存儲器PROM

PROM只允許用編程器寫入一次，在出廠時，存儲的內容全為1，用戶可以根據需要將其中某些單元寫入數據0，以實現對其編程的目的。

3)可擦除可編程的只讀存儲器EPROM

這是國內用的較多的程序存儲器，其特點就是具有可擦除功能，擦除后即可進行再編程，用戶可以反復編程使用，但是缺點是擦除需要使用紫外線照射一定的時間。

這一類芯片特別容易識別，在芯片外殼上方的中央有一個圓形窗口的”石英玻璃窗”，在紫外線照射下，存儲器的各位信息均變為1，即擦除。

擦除后通過編程器可將應用程序固化到芯片中。隨著電可擦除存儲器件的大量出現，EPROM存儲器慢慢退出主流市場。

4)電可擦除可編程的只讀存儲器EEPROM

最大的優點是可直接電信號擦除和寫入。具有ROM的非易失性，又有RAM的隨機讀寫特性。但是內容擦除和寫入的時間比較長，約10mS。

其可以通過讀寫操作進行逐個存儲單元讀出和寫入，且讀寫操作與RAM幾乎沒什么差別，所不同的是寫入速度慢一些，斷電后能保存信息。缺點就是重編程時間比較長，有效重編程次數也比較低，所以不能取代RAM。

5)快閃存儲器ROM(Flash ROM)

Flash ROM是在EPROM和EEPROM基礎上發展起來的，其讀寫速度快，存取時間可達20nS，所以也叫閃速存儲器，簡稱閃存。

目前很多單片機內均采用Flash作為程序存儲器。很多Flash內部集成DC/DC變換器，使讀，寫，擦除，編程使用單一電壓，從而使在系統編程成為可能，可重復擦寫10萬次以上，數據可靠保持超過10年。

閃存必須按塊(Block)擦除，每個區塊大小不定，不同廠商有不同規格，而EEPROM一次只能擦除1字節。也不能取代RAM，因為RAM需要按字節改寫。