Toote atribuudid

Teatage tooteteabe veast

Vaata sarnaseid

Dokumendid ja meedia

Keskkonna- ja ekspordiklassifikatsioonid

integraallülitus (IC), mida nimetatakse ka mikroelektrooniliseks vooluringiks, mikrokiibiks või kiibiks, koostelektroonilinekomponendid, mis on valmistatud ühe üksusena, milles on miniatuursed aktiivseadmed (nttransistoridjadioodid) ja passiivsed seadmed (ntkondensaatoridjatakistid) ja nende ühendused on üles ehitatud õhukesele substraadilepooljuhtmaterjal (tavaliselträni).Saadudvooluringon seega väikemonoliitne"kiip", mis võib olla nii väike kui paar ruutsentimeetrit või vaid mõni ruutmillimeeter.Skeemi üksikud komponendid on üldiselt mikroskoopilise suurusega.

Integreeritudvooluahelad pärinevad leiutisesttransistoraastal 1947 pooltWilliam B. Shockleyja tema meeskondAmeerika telefoni- ja telegraafifirma Belli laborid.Shockley meeskond (sealhulgasJohn BardeenjaWalter H. Brattain) leidis, et õigetel asjaoludelelektronidmoodustaks teatud pinnal barjäärikristallidja nad õppisid voolu kontrollimaelektritkaudukristallselle barjääriga manipuleerides.Elektronide voolu juhtimine läbi kristalli võimaldas meeskonnal luua seadme, mis suudab sooritada teatud elektrilisi toiminguid, nagu signaali võimendamine, mida varem tehti vaakumtorudega.Nad nimetasid selle seadme sõnade kombinatsioonist transistoriksüleandminejatakisti.Tahkeid materjale kasutavate elektroonikaseadmete loomise meetodite uurimine sai tuntuks kui tahke olekelektroonika.Tahkisseadmedosutusid palju tugevamaks, hõlpsamini kasutatavaks, töökindlamaks, palju väiksemaks ja odavamaks kui vaakumtorud.Kasutades samu põhimõtteid ja materjale, õppisid insenerid peagi looma muid elektrilisi komponente, nagu takistid ja kondensaatorid.Nüüd, mil elektriseadmeid suudeti nii väikseks muuta, moodustas vooluringi suurima osa seadmete vahelisest ebamugavast juhtmestikust.

Põhilised IC tüübid

Analoogversusdigitaalsed ahelad

Analoog, ehk lineaarsed ahelad kasutavad tavaliselt vaid mõnda komponenti ja on seega ühed lihtsaimad IC-tüübid.Üldiselt on analoogahelad ühendatud seadmetega, mis koguvad signaalekeskkondvõi saata signaale keskkonda tagasi.Näiteks amikrofonmuudab kõikuvad häälehelid erineva pingega elektrisignaaliks.Seejärel muudab analooglülitus signaali mõnel kasulikul viisil – näiteks võimendab seda või filtreerib selle soovimatu müra eest.Selline signaal võidakse seejärel suunata tagasi valjuhääldisse, mis taasesitab mikrofoni algselt kogutud helinaid.Teine tüüpiline analooglülituse kasutusala on mõne seadme juhtimine vastuseks pidevatele keskkonnamuutustele.Näiteks saadab temperatuuriandur muutuva signaali atermostaat, mida saab programmeerida konditsioneeri, küttekeha või ahju sisse ja välja lülitama, kui signaal on saavutanud teatudväärtus.

Digitaalne vooluahel seevastu on loodud vastu võtma ainult teatud kindlate väärtustega pingeid.Ahelat, mis kasutab ainult kahte olekut, nimetatakse kahendahelaks.Binaarsete suurustega "sees" ja "väljas", mis tähistavad 1 ja 0 (st tõene ja väär) vooluringi disain kasutab loogikatBoole'i ​​algebra.(Aritmeetikat teostatakse kakahendarvusüsteemKasutades Boole'i ​​algebrat.) Need põhielemendid on kombineeritud digitaalarvutite ja nendega seotud seadmete IC-de kavandamisel soovitud funktsioonide täitmiseks.

Mikroprotsessorahelad

Mikroprotsessoridon kõige keerulisemad IC-d.Need koosnevad miljarditesttransistoridmis on konfigureeritud tuhandete individuaalsete digitaalidenaahelad, millest igaüks täidab teatud loogikafunktsiooni.Mikroprotsessor on ehitatud täielikult nendest üksteisega sünkroniseeritud loogikaahelatest.Mikroprotsessorid sisaldavad tavaliseltkeskprotsessor(CPU).

Nii nagu marsibänd, täidavad ahelad oma loogilist funktsiooni ainult bändijuhi juhiste järgi.Nii-öelda mikroprotsessoris olevat bandmasterit nimetatakse kellaks.Kell on signaal, mis vaheldub kiiresti kahe loogilise oleku vahel.Iga kord, kui kell muudab olekut, iga loogikatvooluringmikroprotsessoris teeb midagi.Arvutused saab teha väga kiiresti, olenevalt mikroprotsessori kiirusest (taktsagedusest).

Mikroprotsessorid sisaldavad mõningaid ahelaid, mida nimetatakse registriteks, mis salvestavad teavet.Registrid on etteantud mälukohad.Igal protsessoril on palju erinevat tüüpi registreid.Püsiregistreid kasutatakse erinevate operatsioonide (näiteks liitmise ja korrutamise) jaoks vajalike eelprogrammeeritud käskude salvestamiseks.Ajutised registrid salvestavad numbrid, millega tuleb opereerida, ja ka tulemuse.Teiste registrite näidete hulka kuuluvad programmiloendur (nimetatakse ka käsu osutiks), mis sisaldab järgmise käsu mälus olevat aadressi;pinu osuti (mida nimetatakse ka virnaregistriks), mis sisaldab viimase käsu aadressi, mis sisestati mälualasse, mida nimetatakse virnaks;ja mäluaadresside register, mis sisaldab aadressi, kusandmeidmille kallal töötamine asub või kus töödeldud andmeid hoitakse.

Mikroprotsessorid suudavad andmetega sooritada miljardeid toiminguid sekundis.Lisaks arvutitele on mikroprotsessorid levinudvideomängusüsteemid,televiisorid,kaameradjaautod.

Mäluahelad

Mikroprotsessorid peavad tavaliselt salvestama rohkem andmeid, kui mõnesse registrisse mahub.See lisateave paigutatakse ümber spetsiaalsetesse mäluahelatesse.Mälukoosneb tihedatest paralleelsete ahelate massiividest, mis kasutavad teabe salvestamiseks oma pingeolekuid.Mälu salvestab ka mikroprotsessori ajutise käskude jada või programmi.

Tootjad püüavad pidevalt vähendada mäluahelate suurust – suurendada suutlikkust ilma ruumi suurendamata.Lisaks kasutavad väiksemad komponendid tavaliselt vähem energiat, töötavad tõhusamalt ja nende tootmine on odavam.