Lastnosti izdelka

Prijavite napako v podatkih o izdelku

Ogled podobnih

Dokumenti in mediji

Okoljske in izvozne klasifikacije

integrirano vezje (IC), imenovano tudi mikroelektronsko vezje, mikročip ali čip, sklopelektronskikomponente, izdelane kot ena enota, v kateri so miniaturne aktivne naprave (npr.tranzistorjiindiode) in pasivne naprave (npr.kondenzatorjiinupori) in njihove medsebojne povezave so zgrajene na tankem substratupolprevodnikmaterial (običajnosilicij).Posledičnovezjeje torej majhenmonolitna»čip«, ki je lahko majhen le nekaj kvadratnih centimetrov ali le nekaj kvadratnih milimetrov.Posamezne komponente vezja so na splošno mikroskopske velikosti.

Integriranovezja izvirajo iz izumatranzistorleta 1947 poWilliam B. Shockleyin njegova ekipa priAmeriško telefonsko in telegrafsko podjetje Bell Laboratories.Shockleyjeva ekipa (vključno zJohn BardeeninWalter H. Brattain) ugotovil, da je v pravih okoliščinahelektronibi tvoril oviro na površini nekaterihkristali, in naučili so se nadzorovati pretokelektrikaskozikristalnoz manipulacijo te ovire.Nadzor pretoka elektronov skozi kristal je skupini omogočil, da je ustvarila napravo, ki bi lahko izvajala določene električne operacije, kot je ojačanje signala, ki so jih prej izvajale vakuumske cevi.To napravo so poimenovali tranzistor iz kombinacije besedprenosinupor.Preučevanje metod ustvarjanja elektronskih naprav z uporabo trdnih materialov je postalo znano kot trdno stanjeelektronika.Polprevodniške napraveso se izkazale za veliko trdnejše, lažje za delo, bolj zanesljive, veliko manjše in cenejše od vakuumskih cevi.Z uporabo istih principov in materialov so se inženirji kmalu naučili ustvarjati druge električne komponente, kot so upori in kondenzatorji.Zdaj, ko bi lahko električne naprave naredili tako majhne, ​​je bil največji del vezja nerodno ožičenje med napravami.

Osnovni tipi IC

Analogniprotidigitalna vezja

Analogniali linearna vezja običajno uporabljajo le nekaj komponent in so tako ena najpreprostejših vrst IC.Na splošno so analogna vezja povezana z napravami, ki zbirajo signale izokoljuali pošlje signale nazaj v okolje.Na primer, amikrofonpretvarja nihajoče glasovne zvoke v električni signal spremenljive napetosti.Analogno vezje nato spremeni signal na nek koristen način - na primer ga ojača ali filtrira nezaželenega šuma.Takšen signal se lahko nato pošlje nazaj v zvočnik, ki bi reproduciral tone, ki jih je prvotno zajel mikrofon.Druga tipična uporaba analognega vezja je krmiljenje neke naprave kot odziv na stalne spremembe v okolju.Na primer, senzor temperature pošlje različen signal v atermostat, ki ga je mogoče programirati za vklop in izklop klimatske naprave, grelnika ali pečice, ko signal doseže določenovrednost.

Po drugi strani pa je digitalno vezje zasnovano tako, da sprejema samo napetosti določenih danih vrednosti.Vezje, ki uporablja samo dve stanji, je znano kot binarno vezje.Zasnova vezja z binarnimi količinami, »vklopljeno« in »izklopljeno«, ki predstavljata 1 in 0 (tj. resnično in napačno), uporablja logikoBoolov algebra.(Aritmetika se izvaja tudi vbinarni številski sistemz uporabo Boolove algebre.) Ti osnovni elementi so združeni v načrtovanju IC za digitalne računalnike in pripadajoče naprave za izvajanje želenih funkcij.

Mikroprocesorvezja

Mikroprocesorjiso najbolj zapleteni IC.Sestavljeni so iz milijardtranzistorjiki so bili konfigurirani kot tisoče posameznih digitalnihvezja, od katerih vsak opravlja določeno logično funkcijo.Mikroprocesor je v celoti zgrajen iz teh med seboj sinhroniziranih logičnih vezij.Mikroprocesorji običajno vsebujejocentralna procesna enota(CPU) računalnika.

Tako kot koračnica tudi vezja opravljajo svojo logično funkcijo samo po navodilih dirigenta.Poveljnik v mikroprocesorju se tako rekoč imenuje ura.Ura je signal, ki hitro preklaplja med dvema logičnima stanjema.Vsakič, ko ura spremeni stanje, vsaka logikavezjev mikroprocesorju naredi nekaj.Izračuni se lahko izvedejo zelo hitro, odvisno od hitrosti (urne frekvence) mikroprocesorja.

Mikroprocesorji vsebujejo nekatera vezja, znana kot registri, ki shranjujejo informacije.Registri so vnaprej določene pomnilniške lokacije.Vsak procesor ima veliko različnih vrst registrov.Trajni registri se uporabljajo za shranjevanje predprogramiranih navodil, potrebnih za različne operacije (kot sta seštevanje in množenje).Začasni registri hranijo številke, s katerimi je treba operirati, in tudi rezultat.Drugi primeri registrov vključujejo programski števec (imenovan tudi kazalec ukazov), ki vsebuje naslov v pomnilniku naslednjega ukaza;kazalec sklada (imenovan tudi register sklada), ki vsebuje naslov zadnjega ukaza, danega v področje pomnilnika, imenovano sklad;in pomnilniški naslovni register, ki vsebuje naslov, kjer jepodatkese nahaja ali kjer bodo shranjeni podatki, ki so bili obdelani.

Mikroprocesorji lahko izvedejo milijarde operacij na sekundo s podatki.Poleg računalnikov so mikroprocesorji pogosti vsistemi za video igre,televizorji,kamere, inavtomobili.

Spominvezja

Mikroprocesorji morajo običajno shraniti več podatkov, kot jih je mogoče hraniti v nekaj registrih.Te dodatne informacije so prestavljene v posebna pomnilniška vezja.Spominje sestavljen iz gostih nizov vzporednih vezij, ki uporabljajo svoja napetostna stanja za shranjevanje informacij.Pomnilnik shranjuje tudi začasno zaporedje ukazov ali program za mikroprocesor.

Proizvajalci si nenehno prizadevajo zmanjšati velikost pomnilniških vezij – povečati zmogljivost brez povečanja prostora.Poleg tega manjše komponente običajno porabijo manj energije, delujejo učinkoviteje in stanejo manj za proizvodnjo.