Produkta atribūti

Ziņot par produkta informācijas kļūdu

Skatīt līdzīgus

Dokumenti un mediji

Vides un eksporta klasifikācijas

integrētā shēma (IC), ko sauc arī par mikroelektronisko shēmu, mikroshēmu vai mikroshēmu, kas ir kopumselektroniskisastāvdaļas, kas izgatavotas kā viena vienība, kurā miniaturētas aktīvās ierīces (piem.,tranzistoriundiodes) un pasīvās ierīces (piemēram,kondensatoriunrezistori) un to starpsavienojumi ir veidoti uz plānas pamatnespusvadītājsmateriāls (parastisilīcijs).Iegūtaisķēdetādējādi ir mazsmonolīta“mikroshēma”, kas var būt pat daži kvadrātcentimetri vai tikai daži kvadrātmilimetri.Atsevišķās ķēdes sastāvdaļas parasti ir mikroskopiska izmēra.

Integrētsķēžu izcelsme ir izgudrojumstranzistors1947. gadā autorsViljams B. Šoklijsun viņa komandaAmerikas telefona un telegrāfa uzņēmums Bell Laboratories.Šokli komanda (ieskaitotDžons BārdīnsunValters H. Brateins) konstatēja, ka piemērotos apstākļoselektroniveidotu barjeru pie noteiktas virsmaskristāli, un viņi iemācījās kontrolēt plūsmuelektrībacaurkristālsmanipulējot ar šo barjeru.Elektronu plūsmas kontrole caur kristālu ļāva komandai izveidot ierīci, kas varētu veikt noteiktas elektriskās darbības, piemēram, signāla pastiprināšanu, ko iepriekš veica vakuuma lampas.Viņi nosauca šo ierīci par tranzistoru no vārdu kombinācijasnodošanaunrezistors.Elektronisko ierīču izveides metožu izpēte, izmantojot cietos materiālus, kļuva pazīstama kā cietvieluelektronika.Cietvielu ierīcesizrādījās daudz izturīgākas, vieglāk lietojamas, uzticamākas, daudz mazākas un lētākas nekā vakuuma caurules.Izmantojot tos pašus principus un materiālus, inženieri drīz iemācījās izveidot citus elektriskos komponentus, piemēram, rezistorus un kondensatorus.Tagad, kad elektriskās ierīces varēja padarīt tik mazas, lielākā ķēdes daļa bija neērtā elektroinstalācija starp ierīcēm.

Pamata IC veidi

Analogspretdigitālās shēmas

Analogs, jeb lineārās, ķēdēs parasti tiek izmantoti tikai daži komponenti, un tādējādi tie ir daži no vienkāršākajiem IC veidiem.Parasti analogās shēmas ir savienotas ar ierīcēm, kas savāc signālus novidivai nosūtīt signālus atpakaļ uz vidi.Piemēram, amikrofonspārvērš svārstīgas balss skaņas dažāda sprieguma elektriskā signālā.Pēc tam analogā ķēde pārveido signālu kādā noderīgā veidā, piemēram, pastiprinot to vai filtrējot to no nevēlamiem trokšņiem.Šāds signāls pēc tam varētu tikt padots atpakaļ uz skaļruni, kas atveidos tos signālus, kurus sākotnēji uztver mikrofons.Vēl viens tipisks analogās shēmas lietojums ir kādas ierīces vadīšana, reaģējot uz nepārtrauktām vides izmaiņām.Piemēram, temperatūras sensors nosūta mainīgu signālu uz atermostats, ko var ieprogrammēt, lai ieslēgtu un izslēgtu gaisa kondicionētāju, sildītāju vai cepeškrāsni, kad signāls ir sasniedzis noteiktuvērtību.

No otras puses, digitālā shēma ir paredzēta tikai noteiktu vērtību spriegumu pieņemšanai.Ķēde, kas izmanto tikai divus stāvokļus, ir pazīstama kā binārā ķēde.Shēmas projektēšanā ar binārajiem lielumiem, “ieslēgts” un “izslēgts”, kas apzīmē 1 un 0 (ti, patiess un nepatiess), tiek izmantota loģikaBūla algebra.(Aritmētika tiek veikta arī programmābinārā skaitļu sistēmaizmantojot Būla algebru.) Šie pamatelementi ir apvienoti digitālo datoru un saistīto ierīču IC projektēšanā vēlamo funkciju veikšanai.

Mikroprocesorsķēdēm

Mikroprocesoriir vissarežģītākie IC.Tie sastāv no miljardiemtranzistorikas ir konfigurēti kā tūkstošiem atsevišķu digitāloķēdēm, no kuriem katrs veic kādu noteiktu loģisko funkciju.Mikroprocesors ir pilnībā izveidots no šīm loģiskajām shēmām, kas ir sinhronizētas viena ar otru.Mikroprocesori parasti saturCentrālā procesora bloks(CPU).

Tāpat kā maršēšanas grupa, shēmas pilda savu loģisko funkciju tikai pēc grupas vadītāja norādījuma.Mikroprocesora joslu pārzini, tā sakot, sauc par pulksteni.Pulkstenis ir signāls, kas ātri mainās starp diviem loģiskajiem stāvokļiem.Katru reizi, kad pulkstenis maina stāvokli, katru loģikuķēdemikroprocesorā kaut ko dara.Aprēķinus var veikt ļoti ātri, atkarībā no mikroprocesora ātruma (pulksteņa frekvences).

Mikroprocesori satur dažas shēmas, kas pazīstamas kā reģistri, kas glabā informāciju.Reģistri ir iepriekš noteiktas atmiņas vietas.Katram procesoram ir daudz dažādu reģistru veidu.Pastāvīgos reģistrus izmanto, lai saglabātu iepriekš ieprogrammētas instrukcijas, kas nepieciešamas dažādām darbībām (piemēram, saskaitīšanai un reizināšanai).Pagaidu reģistros glabājas operējamie numuri un arī rezultāts.Citi reģistru piemēri ietver programmas skaitītāju (sauktu arī par instrukciju rādītāju), kas satur adresi nākamās instrukcijas atmiņā;steka rādītājs (saukts arī par steka reģistru), kas satur pēdējās instrukcijas adresi, kas ievietota atmiņas apgabalā, ko sauc par steku;un atmiņas adrešu reģistrs, kurā ir adrese, kurdatusatrodas vai kur tiks glabāti apstrādātie dati.

Mikroprocesori ar datiem var veikt miljardiem operāciju sekundē.Papildus datoriem, mikroprocesori ir izplatītivideospēļu sistēmas,televizori,kameras, unautomašīnām.

Atmiņaķēdēm

Mikroprocesoriem parasti ir jāuzglabā vairāk datu, nekā var glabāt dažos reģistros.Šī papildu informācija tiek pārvietota uz īpašām atmiņas shēmām.Atmiņasastāv no blīviem paralēlu ķēžu blokiem, kas izmanto savus sprieguma stāvokļus informācijas glabāšanai.Atmiņa saglabā arī pagaidu instrukciju secību vai programmu mikroprocesoram.

Ražotāji nepārtraukti cenšas samazināt atmiņas shēmu lielumu, lai palielinātu iespējas, nepalielinot vietu.Turklāt mazāki komponenti parasti patērē mazāk enerģijas, darbojas efektīvāk un to izgatavošana maksā mazāk.