Атрибути на продукта

Докладване на грешка в информацията за продукта

Вижте подобни

Документи и медии

Екологични и експортни класификации

интегрална схема (IC), наричана още микроелектронна схема, микрочип или чип, съвкупност отелектроненкомпоненти, произведени като единична единица, в която миниатюризирани активни устройства (напр.транзисториидиоди) и пасивни устройства (напр.кондензаториирезистори) и техните взаимовръзки са изградени върху тънък субстрат отполупроводникматериал (обикновеносилиций).Полученатаверигаследователно е малкомонолитен„чип“, който може да бъде малък от няколко квадратни сантиметра или само няколко квадратни милиметра.Отделните компоненти на веригата обикновено са с микроскопични размери.

Интегриранвериги имат своя произход в изобретяването натранзисторпрез 1947 г. отУилям Б. Шоклии екипът му вАмериканската телефонна и телеграфна компания Bell Laboratories.Екипът на Шокли (включителноДжон БардийниУолтър Х. Братейн) установи, че при правилните обстоятелства,електронибиха образували бариера на повърхността на някоикристали, и се научиха да контролират потока наелектричествопрезкристалчрез манипулиране на тази бариера.Контролирането на електронния поток през кристал позволи на екипа да създаде устройство, което може да извършва определени електрически операции, като например усилване на сигнала, които преди са се извършвали от вакуумни тръби.Те нарекоха това устройство транзистор, от комбинация от думитрансферирезистор.Изследването на методите за създаване на електронни устройства, използващи твърди материали, стана известно като твърдо състояниеелектроника.Твърдотелни устройствасе оказаха много по-здрави, по-лесни за работа, по-надеждни, много по-малки и по-евтини от вакуумните тръби.Използвайки същите принципи и материали, инженерите скоро се научиха да създават други електрически компоненти, като резистори и кондензатори.Сега, когато електрическите устройства можеха да бъдат направени толкова малки, най-голямата част от веригата беше неудобното окабеляване между устройствата.

Основни типове ИС

Аналоговсрещуцифрови схеми

Аналогов, или линейни, схемите обикновено използват само няколко компонента и по този начин са едни от най-простите видове интегрални схеми.Обикновено аналоговите вериги са свързани към устройства, които събират сигнали отзаобикаляща средаили изпраща сигнали обратно към околната среда.Например, aмикрофонпреобразува променливите гласови звуци в електрически сигнал с променливо напрежение.След това аналогова схема модифицира сигнала по някакъв полезен начин - като например усилване или филтриране на нежелан шум.След това такъв сигнал може да бъде върнат обратно към високоговорител, който да възпроизведе тоновете, първоначално уловени от микрофона.Друга типична употреба на аналогова верига е да контролира някакво устройство в отговор на непрекъснати промени в околната среда.Например температурен сензор изпраща променлив сигнал към aтермостат, който може да бъде програмиран да включва и изключва климатик, нагревател или фурна, след като сигналът достигне определенастойност.

Цифровата схема, от друга страна, е проектирана да приема само напрежения с конкретни зададени стойности.Верига, която използва само две състояния, е известна като двоична верига.Дизайнът на веригата с двоични величини, „включено“ и „изключено“, представляващи 1 и 0 (т.е. вярно и невярно), използва логиката наБулева алгебра.(Аритметиката също се извършва вдвоична бройна системаизползвайки булева алгебра.) Тези основни елементи са комбинирани в дизайна на ИС за цифрови компютри и свързаните с тях устройства за изпълнение на желаните функции.

Микропроцесорвериги

Микропроцесориса най-сложните интегрални схеми.Те са съставени от милиардитранзисторикоито са конфигурирани като хиляди отделни цифровивериги, всеки от които изпълнява някаква специфична логическа функция.Микропроцесорът е изграден изцяло от тези логически схеми, синхронизирани една с друга.Микропроцесорите обикновено съдържатцентрален процесор(CPU) на компютър.

Точно като маршируващ оркестър, веригите изпълняват своята логическа функция само по указание от диригента.Каналмайсторът в микропроцесора, така да се каже, се нарича часовник.Часовникът е сигнал, който бързо се редува между две логически състояния.Всеки път, когато часовникът промени състоянието, всяка логикаверигав микропроцесора прави нещо.Изчисленията могат да се правят много бързо, в зависимост от скоростта (тактовата честота) на микропроцесора.

Микропроцесорите съдържат някои схеми, известни като регистри, които съхраняват информация.Регистрите са предварително определени места в паметта.Всеки процесор има много различни видове регистри.Постоянните регистри се използват за съхраняване на предварително програмирани инструкции, необходими за различни операции (като събиране и умножение).Временните регистри съхраняват числата, с които трябва да се работи, както и резултата.Други примери за регистри включват програмния брояч (наричан още указател на инструкция), който съдържа адреса в паметта на следващата инструкция;указателят на стека (наричан още регистър на стека), който съдържа адреса на последната инструкция, поставена в област от паметта, наречена стек;и адресния регистър на паметта, който съдържа адреса на мястото, къдетоданнисе намира или където ще се съхраняват обработените данни.

Микропроцесорите могат да извършват милиарди операции в секунда с данни.В допълнение към компютрите, микропроцесорите са често срещани всистеми за видео игри,телевизори,камери, иавтомобили.

паметвериги

Микропроцесорите обикновено трябва да съхраняват повече данни, отколкото могат да се съхраняват в няколко регистъра.Тази допълнителна информация се премества в специални схеми на паметта.памете съставен от плътни масиви от паралелни вериги, които използват техните състояния на напрежение, за да съхраняват информация.Паметта също така съхранява временната последователност от инструкции или програма за микропроцесора.

Производителите непрекъснато се стремят да намалят размера на схемите на паметта - да увеличат капацитета без увеличаване на пространството.Освен това по-малките компоненти обикновено използват по-малко енергия, работят по-ефективно и струват по-малко за производство.