Produk eienskappe

Rapporteer produkinligtingfout

Sien soortgelyk

Dokumente & Media

Omgewings- en uitvoerklassifikasies

geïntegreerde stroombaan (IC), ook genoem mikro-elektroniese stroombaan, mikroskyfie, of skyfie, 'n samestelling vanelektronieskomponente, vervaardig as 'n enkele eenheid, waarin geminiaturiseerde aktiewe toestelle (bv.transistorsendiodes) en passiewe toestelle (bv.kapasitorsenweerstande) en hul onderlinge verbindings word op 'n dun substraat vanhalfgeleiermateriaal (gewoonliksilikon).Die gevolglikekringis dus 'n kleinmonolitiese"chip", wat so klein as 'n paar vierkante sentimeter of slegs 'n paar vierkante millimeter kan wees.Die individuele stroombaankomponente is oor die algemeen mikroskopies in grootte.

 Geïntegreerdestroombane het hul oorsprong in die uitvinding van dietransistorin 1947 deurWilliam B. Shockleyen sy span by dieAmerican Telephone and Telegraph Company's Bell Laboratoriums.Shockley se span (insluitendJohn BardeenenWalter H. Brattain) gevind dat, onder die regte omstandighede,elektronesou 'n versperring by die oppervlak van sekere vormkristalle, en hulle het geleer om die vloei van te beheerelektrisiteitdeur diekristaldeur hierdie versperring te manipuleer.Die beheer van elektronvloei deur 'n kristal het die span toegelaat om 'n toestel te skep wat sekere elektriese bewerkings kan uitvoer, soos seinversterking, wat voorheen deur vakuumbuise gedoen is.Hulle het hierdie toestel 'n transistor genoem, uit 'n kombinasie van die woordeoordragenweerstand.Die studie van metodes om elektroniese toestelle met behulp van vaste materiale te skep, het bekend geword as vaste toestandelektronika.Vastetoestand toestellewas baie stewiger, makliker om mee te werk, betroubaarder, baie kleiner en goedkoper as vakuumbuise.Deur dieselfde beginsels en materiale te gebruik, het ingenieurs gou geleer om ander elektriese komponente, soos weerstande en kapasitors, te skep.Noudat elektriese toestelle so klein gemaak kon word, was die grootste deel van 'n stroombaan die ongemaklike bedrading tussen die toestelle.

Basiese IC tipes

Analoogversusdigitale stroombane

Analoog, of lineêre, stroombane gebruik tipies slegs 'n paar komponente en is dus van die eenvoudigste tipes IC's.Oor die algemeen word analoog stroombane gekoppel aan toestelle wat seine van dieomgewingof stuur seine terug na die omgewing.Byvoorbeeld, amikrofoonskakel fluktuerende vokale klanke om in 'n elektriese sein van wisselende spanning.’n Analoog stroombaan wysig dan die sein op een of ander nuttige manier—soos om dit te versterk of om dit van ongewenste geraas te filter.So 'n sein kan dan na 'n luidspreker teruggevoer word, wat die klanke wat oorspronklik deur die mikrofoon opgetel is, sal weergee.Nog 'n tipiese gebruik vir 'n analoog stroombaan is om 'n toestel te beheer in reaksie op voortdurende veranderinge in die omgewing.Byvoorbeeld, 'n temperatuursensor stuur 'n wisselende sein na 'ntermostaat, wat geprogrammeer kan word om 'n lugversorger, verwarmer of oond aan en af ​​te skakel sodra die sein 'n sekerewaarde.

'n Digitale stroombaan, aan die ander kant, is ontwerp om slegs spannings van spesifieke gegewe waardes te aanvaar.'n Stroombaan wat slegs twee toestande gebruik, staan ​​bekend as 'n binêre stroombaan.Kringontwerp met binêre hoeveelhede, "aan" en "af" wat 1 en 0 verteenwoordig (dws waar en onwaar), gebruik die logika vanBoolese algebra.(Rekenkunde word ook uitgevoer in diebinêre getallestelselmet behulp van Boole-algebra.) Hierdie basiese elemente word gekombineer in die ontwerp van IC's vir digitale rekenaars en verwante toestelle om die verlangde funksies uit te voer.

Mikroverwerkerstroombane

Mikroverwerkersis die mees ingewikkelde IC's.Hulle is saamgestel uit biljoene vantransistorswat gekonfigureer is as duisende individuele digitalestroombane, wat elkeen 'n spesifieke logiese funksie verrig.'n Mikroverwerker is geheel en al gebou uit hierdie logiese stroombane wat met mekaar gesinchroniseer is.Mikroverwerkers bevat tipies diesentrale verwerkingseenheid(CPU) van 'n rekenaar.

Net soos 'n marsjeerorkes, voer die stroombane hul logiese funksie slegs op aanwysing deur die orkesmeester.Die orkesmeester in 'n mikroverwerker word so te sê die klok genoem.Die klok is 'n sein wat vinnig wissel tussen twee logiese toestande.Elke keer as die horlosie van toestand verander, elke logikakringin die mikroverwerker iets doen.Berekeninge kan baie vinnig gemaak word, afhangende van die spoed (klokfrekwensie) van die mikroverwerker.

Mikroverwerkers bevat sommige stroombane, bekend as registers, wat inligting stoor.Registers is voorafbepaalde geheue liggings.Elke verwerker het baie verskillende tipes registers.Permanente registers word gebruik om die voorafgeprogrammeerde instruksies wat benodig word vir verskeie bewerkings (soos optel en vermenigvuldiging) te stoor.Tydelik registreer winkelnommers wat geopereer gaan word en ook die resultaat.Ander voorbeelde van registers sluit in die programteller (ook genoem die instruksiewyser), wat die adres in die geheue van die volgende instruksie bevat;die stapelwyser (ook genoem die stapelregister), wat die adres bevat van die laaste instruksie wat in 'n geheue-area genaamd die stapel geplaas is;en die geheue-adresregister, wat die adres bevat van waar diedatawaaraan gewerk moet word geleë is of waar die data wat verwerk is, gestoor sal word.

Mikroverwerkers kan miljarde bewerkings per sekonde op data uitvoer.Benewens rekenaars, is mikroverwerkers algemeen invideospeletjiestelsels,televisies,kameras, enmotors.

Geheuestroombane

Mikroverwerkers moet tipies meer data stoor as wat in 'n paar registers gehou kan word.Hierdie bykomende inligting word na spesiale geheuekringe verskuif.Geheueis saamgestel uit digte skikkings van parallelle stroombane wat hul spanningtoestande gebruik om inligting te stoor.Geheue stoor ook die tydelike volgorde van instruksies, of program, vir die mikroverwerker.

Vervaardigers streef voortdurend daarna om die grootte van geheuestroombane te verminder—om vermoë te vergroot sonder om spasie te vergroot.Boonop gebruik kleiner komponente gewoonlik minder krag, werk meer doeltreffend en kos minder om te vervaardig.