Атрыбуты прадукту

Паведаміць пра памылку інфармацыі аб прадукце

Паглядзець падобныя

Дакументы і медыя

Экалагічныя і экспартныя класіфікацыі

інтэгральная схема (ІС), якую таксама называюць мікраэлектроннай схемай, мікрачыпам або чыпам, зборка зэлектронныякампаненты, вырабленыя як адно цэлае, у якіх мініяцюрныя актыўныя прылады (напрыклад,транзістарыідыёды) і пасіўныя прылады (напрыклад,кандэнсатарыірэзістары) і іх узаемасувязі пабудаваны на тонкай падкладцыпаўправадніковыматэрыял (як правілакрэмній).У вынікусхематакім чынам, невялікіманалітны«чып», які можа быць як некалькі квадратных сантыметраў, так і ўсяго некалькі квадратных міліметраў.Асобныя кампаненты схемы звычайна маюць мікраскапічны памер.

Інтэграванысхемы бяруць свой пачатак у вынаходніцтве сттранзістару 1947 па вУільям Б. Шокліі яго каманда ўАмерыканская тэлефонная і тэлеграфная кампанія Bell Laboratories.Каманда Шоклі (у тым лікуДжон БардзініУолтэр Х. Браттэйн) выявілі, што пры правільных абставінах,электронаўбудзе ўтвараць бар'ер на паверхні некаторыхкрышталі, і яны навучыліся кантраляваць патокэлектрычнасцьпразкрыштальманіпулюючы гэтым бар'ерам.Кіраванне патокам электронаў праз крышталь дазволіла камандзе стварыць прыладу, якая магла б выконваць пэўныя электрычныя аперацыі, такія як узмацненне сігналу, якія раней выконваліся вакуумнымі трубкамі.Яны назвалі гэты прыбор транзістарам, ад спалучэння слоўперадачаірэзістар.Вывучэнне метадаў стварэння электронных прылад з выкарыстаннем цвёрдых матэрыялаў стала называцца цвёрдацельныміэлектронікі.Цвёрдацельныя прыладыапынуліся значна больш трывалымі, з імі прасцей працаваць, больш надзейнымі, значна меншымі і таннейшымі за вакуумныя трубкі.Выкарыстоўваючы тыя ж прынцыпы і матэрыялы, інжынеры неўзабаве навучыліся ствараць іншыя электрычныя кампаненты, такія як рэзістары і кандэнсатары.Цяпер, калі электрычныя прылады можна было зрабіць такімі маленькімі, самай вялікай часткай ланцуга была нязручная правадка паміж прыладамі.

Асноўныя тыпы ІС

Аналагсупрацьлічбавыя схемы

Аналаг, або лінейныя, схемы звычайна выкарыстоўваюць толькі некалькі кампанентаў і, такім чынам, з'яўляюцца аднымі з самых простых тыпаў мікрасхем.Як правіла, аналагавыя схемы падключаюцца да прылад, якія збіраюць сігналы адасяроддзяабо адпраўляць сігналы ў навакольнае асяроддзе.Напрыклад, амікрафонпераўтворыць ваганні галасавых гукаў у электрычны сігнал рознага напружання.Затым аналагавая схема мадыфікуе сігнал нейкім карысным спосабам, напрыклад, узмацняючы яго або фільтруючы непажаданы шум.Затым такі сігнал можа быць пададзены назад у гучнагаварыцель, які будзе прайграваць тоны, першапачаткова ўлоўленыя мікрафонам.Іншае тыповае выкарыстанне аналагавай схемы - гэта кіраванне нейкай прыладай у адказ на пастаянныя змены навакольнага асяроддзя.Напрыклад, датчык тэмпературы пасылае зменлівы сігнал на aтэрмастат, які можа быць запраграмаваны на ўключэнне і выключэнне кандыцыянера, абагравальніка або духоўкі, калі сігнал дасягне пэўнагазначэнне.

Лічбавая схема, з іншага боку, прызначана для прыёму толькі напругі пэўных зададзеных значэнняў.Схема, якая выкарыстоўвае толькі два стану, вядомая як двайковая.Дызайн схемы з двайковымі велічынямі, «уключана» і «выключана», якія прадстаўляюць 1 і 0 (г.зн. ісціна і ілжыва), выкарыстоўвае логікуБулева алгебра.(Арыфметыка таксама выконваецца ўдвайковая сістэма злічэнняз выкарыстаннем булевай алгебры.) Гэтыя асноўныя элементы аб'ядноўваюцца ў канструкцыі мікрасхем для лічбавых кампутараў і звязаных з імі прылад для выканання патрэбных функцый.

Мікрапрацэсарсхемы

Мікрапрацэсарыз'яўляюцца самымі складанымі мікрасхемамі.Яны складаюцца з мільярдаўтранзістарыякія былі сканфігураваны як тысячы асобных лічбавыхсхемы, кожны з якіх выконвае пэўную лагічную функцыю.Мікрапрацэсар цалкам пабудаваны з гэтых лагічных схем, сінхранізаваных адна з адной.Мікрапрацэсары звычайна ўтрымліваюцьЦэнтральны працэсар(ЦП) кампутара.

Гэтак жа, як маршыруючы аркестр, схемы выконваюць сваю лагічную функцыю толькі пад кіраўніцтвам аркестра.Калектыў у мікрапрацэсары, так бы мовіць, называецца гадзіннікам.Гадзіннік - гэта сігнал, які хутка пераключаецца паміж двума лагічнымі станамі.Кожны раз, калі гадзіннік мяняе стан, кожная логікасхемау мікрапрацэсары нешта робіць.Разлікі можна зрабіць вельмі хутка, у залежнасці ад хуткасці (тактавай частаты) мікрапрацэсара.

Мікрапрацэсары ўтрымліваюць некаторыя схемы, вядомыя як рэгістры, якія захоўваюць інфармацыю.Рэгістры - гэта загадзя вызначаныя месцы памяці.Кожны працэсар мае мноства розных тыпаў рэгістраў.Пастаянныя рэгістры выкарыстоўваюцца для захавання загадзя запраграмаваных інструкцый, неабходных для выканання розных аперацый (такіх як складанне і множанне).Часовыя рэестры захоўваюць нумары, з якімі трэба апераваць, а таксама вынік.Іншыя прыклады рэгістраў ўключаюць лічыльнік праграмы (таксама званы паказальнікам інструкцый), які змяшчае адрас у памяці наступнай інструкцыі;паказальнік стэка (таксама званы рэгістрам стэка), які змяшчае адрас апошняй інструкцыі, змешчанай у вобласць памяці, званую стэкам;і рэгістр адрасоў памяці, які змяшчае адрас, дзедадзеныязнаходзіцца, над якім трэба працаваць, або дзе будуць захоўвацца апрацаваныя даныя.

Мікрапрацэсары могуць выконваць мільярды аперацый у секунду над дадзенымі.Акрамя кампутараў, мікрапрацэсары распаўсюджаны ўсістэмы відэагульняў,тэлевізары,камеры, іаўтамабілі.

Памяцьсхемы

Мікрапрацэсары звычайна павінны захоўваць больш дадзеных, чым можа быць захавана ў некалькіх рэгістрах.Гэтая дадатковая інфармацыя перамяшчаецца ў спецыяльныя схемы памяці.Памяцьскладаецца з шчыльных масіваў паралельных ланцугоў, якія выкарыстоўваюць свае стану напружання для захоўвання інфармацыі.Памяць таксама захоўвае часовую паслядоўнасць інструкцый або праграму для мікрапрацэсара.

Вытворцы пастаянна імкнуцца паменшыць памер схем памяці, каб павялічыць магчымасці без павелічэння прасторы.Акрамя таго, меншыя кампаненты звычайна спажываюць менш энергіі, працуюць больш эфектыўна і каштуюць танней.