Entegre Şema Yaratıcısı. Büyük Bütünleşik Devreler Binası İlkeleri

Makalenin içeriği

ENTEGRE DEVRE(IP), küçük bir plaka üzerinde (kristalin veya "çip") yarı iletken malzeme üzerinde oluşturulan mikroelektronik diyagram, genellikle silikon, elektrik şoku Ve onun kazancı. Tipik IP, kristalin yüzey tabakasında yapılan transistörler, dirençler, kapasitörler ve diyotlar gibi çok sayıda birbirine bağlı mikroelektronik bileşenden oluşur. Silikon kristal boyutları, yaklaşık 1.3ґ1,3 mm ila 13 ° 13 ° arasında değişmektedir. Entegre devreler alanındaki ilerleme, büyük ve süper yüksek entegre devrelerin (BIS ve SBI) teknolojilerinin geliştirilmesine neden olmuştur. Bu teknolojiler, her biri binlerce şema içeren IP almanıza izin verir: bir çipte 1 milyondan fazla bileşen sayılabilir.

Entegre şemalar, öncekiler üzerinde çok sayıda avantaja sahiptir - şasiye monte edilmiş bireysel bileşenlerden toplanan şemalar. Traş olurum daha küçük boyutlar, daha yüksek hız ve güvenilirlik; Bunlar, daha ucuz ve daha az, titreşimlerin, nem ve yaşlanma etkilerinden kaynaklanan başarısızlıklara maruz kalırlar.

Yarı iletkenlerin özel özelliklerinden dolayı elektronik devrelerin minikizasyonu mümkündü. Yarı iletken, cam gibi bir dielektrikten çok daha büyük bir elektrik iletkenliği (iletkenlik) olan bir malzemedir, ancak örneğin bakır, iletkenlerden önemli ölçüde daha azdır. Bu tür bir yarı iletken malzemenin kristal kafesinde, silikon gibi, oda sıcaklığında, önemli iletkenlik sağlamak için çok az ücretsiz elektron vardır. Bu nedenle, saf yarı iletkenler düşük iletkenliğe sahiptir. Bununla birlikte, uygun safsızlıkların silikona tanıtılması, elektriksel iletkenliğini arttırır.

Alaşımlı safsızlıklar iki yöntemle silikona enjekte edilir. Güçlü doping için veya uygulanan safsızlık miktarının kesin düzenlemesinin isteğe bağlı olduğu durumlarda, genellikle difüzyon yöntemini kullanın. Fosfor veya bor difüzyonu, bir kural olarak, 1000 ila 1150 ° C arasındaki sıcaklıklarda doping safsızlıklarının atmosferinde, yarım saat ila birkaç saat arasında. İyon implantasyonu ile silikon, alaşımdaki safsızlıkların yüksek hızlı iyonları ile bombalanır. İmplante edilebilir kirlilik miktarı, yüzde birkaçının doğruluğu ile ayarlanabilir; Bazı durumlarda doğruluk önemlidir, çünkü transistörün kazancı, 1 cm2 bazda implante edilen kirlilik atomlarının sayısına bağlıdır ( aşağıya bakınız).

Üretim.

Entegre bir devrenin iki aya kadar kaplanabileceği, çünkü bazı yarı iletken alanların yüksek doğrulukla alaşması gerektiğinden. İşlem sırasında, yetiştirme veya germe, kristal olarak adlandırılan kristal, önce yüksek saflıkta silindirik silikon boşluğunu alın. Bu silindirden, plakalar bir kalınlıkta, örneğin 0,5 mm'dir. Plaka nihayetinde yüzlerce küçük parçayı keser, her biri aşağıda açıklanan teknolojik işlemin bir sonucu olarak, entegre bir devreye dönüşür.

Cipslerin işleme işlemi, her bir IP katmanının maskelerinin üretimi ile başlar. Yaklaşık bir alanın kare şekline sahip olan büyük ölçekli bir şablon yapılır. 0.1 m 2. Bu tür maskeler kümesinde, IP'nin tüm bileşenlerini içerir: difüzyon seviyeleri, ara bağlantı seviyeleri vb. Elde edilen tüm yapı, kristal boyutuna fotikli olarak azalır ve bir cam plakadaki katmanlarda çoğaltılır. Silikon plakanın yüzeyinde ince bir silikon dioksit tabakası yetiştirilir. Her plaka, ışığa duyarlı malzeme ile kaplanır (fotorezist) ve maskelerden iletilen ışıkla ortaya çıkar. Işığa duyarlı kaplamanın açığa çıkan bölümleri bir çözücü tarafından uzaklaştırılır ve farklı bir kimyasal reaktifi çözünen silikon dioksit ile, ikincisi, artık bir ışığa duyarlı kaplama ile korunmadığı alanlardan ayrılır. Bu temel teknolojik işlem için seçenekler, iki ana transistör yapısının imalatında kullanılır: Bipolar ve Alan (MOS).

Bipolar transistör.

Bu transistörün bir tür yapısı var n-p-n veya, çok daha az sıklıkla p-n-p. Tipik olarak, teknolojik işlem, güçlü bir şekilde alaşımlı bir malzemenin bir plaka (substrat) ile başlar. p.-Type. Bu plakanın yüzeyinde, epitaksi büyüyen zayıf alaşımlı silikonun ince tabakası n.-Type; Böylece, yetiştirilen katman, substrat ile aynı kristalin yapıya sahiptir. Bu katman, transistörün aktif bir parçası içermelidir - bireysel kollektörler içinde oluşturulacaktır. Plaka ilk önce fırında bor çiftleri ile yerleştirilir. Borun silikon plaka içine difüzyonu, sadece yüzeyinin aşındırma ile tedavi edildiğidir. Sonuç olarak, alanlar ve pencereler malzemeden üretilir. n.-Type. Fosfor çiftlerinin ve başka bir maskenin, toplayıcı katmanıyla bir temas kurmak için kullanıldığı ikinci yüksek sıcaklık işlemi kullanılır. Bor ve fosfor difüzyonu, sırasıyla, baz ve yayıcı oluşur. Baz kalınlığı genellikle birkaç mikrondur. Bu küçük iletkenlik adaları n.- BEN. p.-Type B tarafından bağlanır. genel şema Buhar fazından çöpe çökeltilmiş alüminyumdan yapılmış ara bağlantı ile veya vakumda uygulanır. Bazen bu amaçlar için, platin ve altın gibi soylu metaller kullanılır. Dirençler, kapasitörler ve indüktörler gibi transistörler ve diğer devre elemanları, ilgili ara bağlantılarla birlikte, işleme sırasındaki difüzyon yöntemlerinin plakasında, bitmiş elektronik devreyi oluşturabilir.

MOS-Transistör.

MOS (metal oksit-yarı iletken) en büyük dağıtımı aldı - Silikonun yakından ilgili iki alandan oluşan bir yapı n.-Type alt tabakaya uygulandı p.-Type. Silisonun yüzeyinde, dioksitinin tabakası artıyor ve bu katmanın üstünde (bölgeler arasında n.-Type ve biraz yakalamak), deklanşörün rolünü gerçekleştiren lokalize bir metal katman oluşturulur. Bahsedilen iki alan n.-Type, kaynak ve boşaltma adı verilen, sırasıyla giriş ve çıkış için bağlantı elemanları olarak işlev görür. Silison dioksit için verilen pencereler aracılığıyla, kaynak ve boşaltma ile metalik bağlantılar yapılır. Dar yüzey kanalı n.-Type kaynağı ve stokları bağlar; Diğer durumlarda, kanal indüklenebilir - deklanşöre uygulanan voltaj etkisi altında oluşturulabilir. Deklanşörün altına yerleştirilmiş olan bir kanalla transistöre pozitif bir voltaj sağlandığında p.-Type bir katmana dönüşür n.-Type ve akım, kontrollü ve modüle edilmiş, deklanşöre gelen bir sinyalle, kaynaktan tahliyeye akar. MOS Transistörü çok küçük bir güç tüketir; Yüksek bir giriş direncine sahiptir, farklıdır düşük akım Akış devresi ve çok düşük gürültü seviyeleri. Deklanşör, oksit ve silikon bir kondansatör oluşturduğundan, böyle bir cihaz bilgisayar bellek sistemlerinde yaygın olarak kullanılır ( aşağıya bakınız). Tamamlayıcı veya CMO-şemalarda, MOS yapıları yük olarak kullanılır ve ana MOS transistörü etkin olmayan bir durumda olduğunda güç tüketmez.

İşlemi tamamladıktan sonra, plaka parçalara kesilir. Kesme işlemi, elmas kenarları olan bir disk testeresi tarafından yapılır. Her kristalin (çip veya IP) daha sonra birkaç türden birinin mahfazasına girer. IP'nin bileşenlerini gövde sonuçlarının çerçevesine bağlamak için, altın tel 25 mikron kalınlığında kullanılır. Kalın kare sonuçları, kaynağı çalışacağı elektronik cihaza bağlamanıza izin verir.

Güvenilirlik.

Entegre devrenin güvenilirliği, şekil ve boyutta eşdeğer ayrı bir silikon transistöründeki ile yaklaşık olarak aynıdır. Teorik olarak, transistörler binlerce yıla hizmet ettiğinden emin olabilirler - biri temel faktörlerin Roket ve kozmik ekipman gibi bu tür uygulamalar için, tek başarısızlığın projenin tam bir başarısızlığı anlamına geldiği durumlarda.

Mikroişlemciler ve minibilgisayarlar.

İlk defa, 1971'de halka açık olanlar, bilgisayarın ana fonksiyonlarının çoğunu, 5ґ5 mm'lik bir kristalde uygulanan tek bir silikon IP'de ana fonksiyonların çoğunu, boyutunda. Entegre şemalar sayesinde, tüm fonksiyonların bir veya daha fazla büyük entegre devrede yapıldığı küçük bilgisayarlar - küçük bir bilgisayarın oluşturulması sayesinde. Bu tür etkileyici minyatürleşme, hesaplamaların maliyetinde keskin bir düşüşe yol açtı. Halen mevcut mini bilgisayar, en az 1000 $ 'lık, performansında, ilk çok büyük bilgisayar makineleri, 1960'ların başlarında 1960'ların başlarında 20 milyon dolara ulaşan maliyet, iletişim, cep hesap makineleri için ekipmanlarda kullanılmaktadır. , kol saati, televizyon kanalları, elektronik oyunlar, otomatik mutfak ve bankacılık ekipmanları, otomatik yakıt düzenleme araçları ve binek otomobillerin yanı sıra diğer birçok cihazda egzoz gazlarının nötralizasyonu. Küresel elektronik endüstrisinin çoğu, cirosu 15 milyar doları aşan, bir şekilde ya da başka bir şekilde entegre devrelere bağlıdır. Tüm dünyanın ölçeğinde, entegre devreler ekipmanda, toplam değeri, toplam değeri birçok onlarca dolarlık dolarıdır.

Bilgisayar ezberleme cihazları.

Elektronikte, "bellek" terimi genellikle dijital formda bilgi depolamak için tasarlanmış bir cihazı ifade eder. Birçok depolama cihazı türü (hafıza) arasında, bir rasgele numune (ZUPZ), şarj kravatlı (CCD) ve sabit bellek (ROM) olan enstrümanlar ile belleği göz önünde bulundurun.

ZupV'de, bir kristal üzerinde bulunan herhangi bir bellek hücresine erişim eşittir. Bu tür cihazlar 65.536 bit (genellikle 0 ve 1), bir bit hücrede ve yaygın olarak kullanılan bir elektronik bellek tipidir; Her çipte yakl. 150 bin bileşen. 256 kbps kapasiteli (K \u003d 2 10 \u003d 1024; 256 K \u003d 262 144). Seri numunesi olan bellek cihazlarında, depolanan bitin dolaşımı, kapalı bir konveyörde olduğu gibi gerçekleşir (bu tür örnekleme, CCD'de kullanılır). CCD'de, özel yapılandırmayı temsil eden paketler elektrik yükleri Elektriksel olarak yongadan izole edilmiş minik metal plakalar ile birbirinden küçük mesafelere yerleştirilebilir. Böylece (veya yokluğu), bu nedenle, yarı iletken cihazdan bir hücreden diğerine geçebilir. Sonuç olarak, bir birim ve sıfır (ikili kod), gerektiğinde erişimin yanı sıra bir birim ve sıfır (ikili kod) formundaki bilgileri ezberlemek mümkündür. CCD, SSPF ile hızla rekabet edemediği halde, düşük miktarda bilgiyi daha düşük maliyetlerle işleyebilirler ve keyfi bir örneğe sahip hafızanın gerekli olmadığı durumlarda kullanılırlar. Böyle bir IP'de yapılan COPF, geçicidir ve güç kapatıldığında kaydedilen bilgiler kaybolur. ROM'da, bilgi sırasında girilir. üretim süreci Ve sürekli saklanır.

Yeni tiplerin gelişmeleri ve IPP'si sonlandırılmamıştır. Yıkanmış Programlanabilir ROM'da (SPPU), diğerinin üzerinde bir tane bulunan iki kepenk bulunur. Gerilim üst deklanşöre uygulandığında, alt, 1 ikili koda karşılık gelen bir şarj satın alabilir ve (ters) voltajı değiştirirken, deklanşör, 0 ikili koda karşılık gelen şarjını kaybedebilir.

ENTEGRE DEVRE
(IP), yarı iletken malzemenin küçük bir plakasında (kristal veya "yonga"), genellikle silikon, genellikle elektrik akımını kontrol etmek ve elde etmek için kullanılan bir mikroelektronik şema. Tipik IP, kristalin yüzey tabakasında yapılan transistörler, dirençler, kapasitörler ve diyotlar gibi çok sayıda birbirine bağlı mikroelektronik bileşenden oluşur. Silikon kristal boyutları, yaklaşık 1.3ґ1,3 mm ila 13 ° 13 ° arasında değişmektedir. Entegre devreler alanındaki ilerleme, büyük ve süper yüksek entegre devrelerin (BIS ve SBI) teknolojilerinin geliştirilmesine neden olmuştur. Bu teknolojiler, her biri binlerce şema içeren IP almanıza izin verir: bir çipte 1 milyondan fazla bileşen sayılabilir.
Ayrıca bakınız Yarı iletken elektronik cihazlar. Entegre şemalar, öncekiler üzerinde çok sayıda avantaja sahiptir - şasiye monte edilmiş bireysel bileşenlerden toplanan şemalar. IP daha küçük boyutlara, daha yüksek hız ve güvenilirlik; Bunlar, daha ucuz ve daha az, titreşimlerin, nem ve yaşlanma etkilerinden kaynaklanan başarısızlıklara maruz kalırlar. Yarı iletkenlerin özel özelliklerinden dolayı elektronik devrelerin minikizasyonu mümkündü. Yarı iletken, cam gibi bir dielektrikten çok daha büyük bir elektrik iletkenliği (iletkenlik) olan bir malzemedir, ancak örneğin bakır, iletkenlerden önemli ölçüde daha azdır. Bu tür bir yarı iletken malzemenin kristal kafesinde, silikon gibi, oda sıcaklığında, önemli iletkenlik sağlamak için çok az ücretsiz elektron vardır. Bu nedenle, saf yarı iletkenler düşük iletkenliğe sahiptir. Bununla birlikte, uygun safsızlıkların silikona tanıtılması, elektriksel iletkenliğini arttırır.
Ayrıca bakınız Transistör. Alaşımlı safsızlıklar iki yöntemle silikona enjekte edilir. Güçlü doping için veya uygulanan safsızlık miktarının kesin düzenlemesinin isteğe bağlı olduğu durumlarda, genellikle difüzyon yöntemini kullanın. Fosfor veya bor difüzyonu, bir kural olarak, 1000 ila 1150 ° C arasındaki sıcaklıklarda doping safsızlıklarının atmosferinde, yarım saat ila birkaç saat arasında. İyon implantasyonu ile silikon, alaşımdaki safsızlıkların yüksek hızlı iyonları ile bombalanır. İmplante edilebilir kirlilik miktarı, yüzde birkaçının doğruluğu ile ayarlanabilir; Bazı durumlarda doğruluk önemlidir, çünkü transistörün kazancı, 1 cm2 tabanına implante edilen kirlilik atomlarının sayısına bağlıdır (aşağıya bakınız).

Üretim. Entegre bir devrenin iki aya kadar kaplanabileceği, çünkü bazı yarı iletken alanların yüksek doğrulukla alaşması gerektiğinden. İşlem sırasında, yetiştirme veya germe, kristal olarak adlandırılan kristal, önce yüksek saflıkta silindirik silikon boşluğunu alın. Bu silindirden, plakalar bir kalınlıkta, örneğin 0,5 mm'dir. Plaka nihayetinde yüzlerce küçük parçayı keser, her biri aşağıda açıklanan teknolojik işlemin bir sonucu olarak, entegre bir devreye dönüşür. Cipslerin işleme işlemi, her bir IP katmanının maskelerinin üretimi ile başlar. Yaklaşık bir alanın kare şekline sahip olan büyük ölçekli bir şablon yapılır. 0.1 m2. Bu tür maskeler kümesinde, IP'nin tüm bileşenlerini içerir: difüzyon seviyeleri, ara bağlantı seviyeleri vb. Elde edilen tüm yapı, kristal boyutuna fotikli olarak azalır ve cam plakadaki katmanlarda çoğaltılır. Silikon plakanın yüzeyinde ince bir silikon dioksit tabakası yetiştirilir. Her plaka, ışığa duyarlı malzeme ile kaplanır (fotorezist) ve maskelerden iletilen ışıkla ortaya çıkar. Işığa duyarlı kaplamanın açığa çıkan bölümleri bir çözücü tarafından uzaklaştırılır ve farklı bir kimyasal reaktifi çözünen silikon dioksit ile, ikincisi, artık bir ışığa duyarlı kaplama ile korunmadığı alanlardan ayrılır. Bu temel teknolojik işlem için seçenekler, iki ana transistör yapısının imalatında kullanılır: Bipolar ve Alan (MOS).
Bipolar transistör. Böyle bir transistörün bir N-P-N veya daha az sıklıkta olması, p-N-P yazın. Tipik olarak, teknolojik işlem, güçlü bir şekilde alaşımlanmış bir p-tipi malzemenin bir plaka (substrat) ile başlar. Bu plakanın yüzeyinde, ince bir zayıf alaşımlı silikon n tipi bir tabaka, epitaksiyel üzerine yetiştirilir; Böylece, yetiştirilen katman, substrat ile aynı kristalin yapıya sahiptir. Bu katman, transistörün aktif bir parçası içermelidir - bireysel kollektörler içinde oluşturulacaktır. Plaka ilk önce fırında bor çiftleri ile yerleştirilir. Borun silikon plaka içine difüzyonu, sadece yüzeyinin aşındırma ile tedavi edildiğidir. Sonuç olarak, alanlar ve pencereler N tipi malzemeden oluşturulur. Fosfor çiftlerinin ve başka bir maskenin, toplayıcı katmanıyla bir temas kurmak için kullanıldığı ikinci yüksek sıcaklık işlemi kullanılır. Bor ve fosfor difüzyonu, sırasıyla, baz ve yayıcı oluşur. Baz kalınlığı genellikle birkaç mikrondur. Bu küçük N-ve P tipi iletkenler adaları, buhar fazından çökeltilmiş alüminyumdan yapılmış veya vakumda uygulanan alüminyumdan yapılmış ara bağlantı ile genel şemaya bağlanır. Bazen bu amaçlar için, platin ve altın gibi soylu metaller kullanılır. Dirençler, kapasitörler ve indüktörler gibi transistörler ve diğer devre elemanları, ilgili ara bağlantılarla birlikte, işleme sırasındaki difüzyon yöntemlerinin plakasında, bitmiş elektronik devreyi oluşturabilir. Ayrıca bkz. Transistör.
MOS-Transistör. MOP (metal-oksit yarı iletken) en büyük dağıtımdı - bir p-tipi substratta uygulanan iki tabanlı N tipi silikon alanından oluşan bir yapıdı. Dioksitinin bir tabakası silikon yüzeyinde artmaktadır ve bu katmanın üstünde (N tipi tipleri arasında ve onları hafifçe yakalamak arasında), deklanşörün rolünü gerçekleştiren lokalize bir metal katman oluşturulur. Kaynak ve boşaltma adı verilen iki N tipi alan, sırasıyla giriş ve çıkış için bağlantı elemanları olarak işlev görür. Silison dioksit için verilen pencereler aracılığıyla, kaynak ve boşaltma ile metalik bağlantılar yapılır. N tipi malzemeden dar yüzey kanalı kaynağı ve stokları bağlar; Diğer durumlarda, kanal indüklenebilir - deklanşöre uygulanan voltaj etkisi altında oluşturulabilir. İndüklenmiş bir kanala sahip bir transistör beslendiğinde, p-tipi katmanın deklanşonu altında bulunan bir pozitif voltaj sağlanır, bir N tipi katmana dönüşür ve deklanşöre giren sinyalin akması, akım, drenajın kaynağı. MOS Transistörü çok küçük bir güç tüketir; Yüksek bir giriş direncine sahiptir, düşük akış zinciri ile ayırt edilir ve çok düşük bir gürültü seviyesi. Deklanşör, oksit ve silikon bir kondansatör oluşturduğundan, böyle bir cihaz bilgisayar bellek sistemlerinde yaygın olarak kullanılır (aşağıya bakınız). Tamamlayıcı veya CMO-şemalarda, MOS yapıları yük olarak kullanılır ve ana MOS transistörü etkin olmayan bir durumda olduğunda güç tüketmez.

İşlemi tamamladıktan sonra, plaka parçalara kesilir. Kesme işlemi, elmas kenarları olan bir disk testeresi tarafından yapılır. Her kristalin (çip veya IP) daha sonra birkaç türden birinin mahfazasına girer. IP'nin bileşenlerini gövde sonuçlarının çerçevesine bağlamak için, altın tel 25 mikron kalınlığında kullanılır. Kalın kare sonuçları, kaynağı çalışacağı elektronik cihaza bağlamanıza izin verir.
Güvenilirlik. Entegre devrenin güvenilirliği, şekil ve boyutta eşdeğer ayrı bir silikon transistöründeki ile yaklaşık olarak aynıdır. Teorik olarak, transistörler binlerce yıldır hizmet verebileceğinden emin olabilirler - roket ve kozmik ekipman gibi uygulamalar için en önemli faktörlerden biri, tek başarısızlığın projenin tam bir başarısızlığı anlamına geldiği.
Mikroişlemciler ve minibilgisayarlar. İlk defa, 1971'de halka açık olanlar, bilgisayarın ana fonksiyonlarının çoğunu, 5ґ5 mm'lik bir kristalde uygulanan tek bir silikon IP'de ana fonksiyonların çoğunu, boyutunda. Entegre şemalar sayesinde, tüm fonksiyonların bir veya daha fazla büyük entegre devrede yapıldığı küçük bilgisayarlar - küçük bir bilgisayarın oluşturulması sayesinde. Bu tür etkileyici minyatürleşme, hesaplamaların maliyetinde keskin bir düşüşe yol açtı. Mevcut mini-bilgisayar maliyetleri, performanslarında daha düşük olmayan, ilk çok büyük bilgi işlem makineleri, 1960'ların başlarında 20 milyon dolara ulaşan maliyetler. Mikroişlemciler iletişim, cep hesap makineleri, bilek saatleri için ekipmanlarda kullanılır. , televizyon kanalları, elektronik oyunlar, otomatik mutfak ve bankacılık ekipmanları, otomatik yakıt düzenleme araçları ve binek otomobillerin yanı sıra diğer birçok cihazda egzoz gazlarının nötralizasyonu. Küresel elektronik endüstrisinin çoğu, cirosu 15 milyar doları aşan, bir şekilde ya da başka bir şekilde entegre devrelere bağlıdır. Tüm dünyanın ölçeğinde, entegre devreler ekipmanda, toplam değeri, toplam değeri birçok onlarca dolarlık dolarıdır.
Bilgisayar ezberleme cihazları. Elektronik olarak, "bellek" terimi genellikle bilgileri dijital formda depolamak için tasarlanmış herhangi bir cihazı ifade eder. Birçok depolama cihazı türü (hafıza) arasında, bir rasgele numune (ZUPZ), şarj kravatlı (CCD) ve sabit bellek (ROM) olan enstrümanlar ile belleği göz önünde bulundurun. ZupV'de, bir kristal üzerinde bulunan herhangi bir bellek hücresine erişim eşittir. Bu tür cihazlar 65.536 bit (genellikle 0 ve 1), bir bit hücrede ve yaygın olarak kullanılan bir elektronik bellek tipidir; Her çipte yakl. 150 bin bileşen. 256 kbps kapasiteli (K \u003d 210 \u003d 1024; 256 K \u003d 262 144). Seri numunesi olan bellek cihazlarında, depolanan bitin dolaşımı, kapalı bir konveyörde olduğu gibi gerçekleşir (bu tür örnekleme, CCD'de kullanılır). Özel bir konfigürasyon olan CCD'de, elektrikli yük paketleri, elektriksel olarak çipten izole edilmiş minik metal plakalar ile birbirinden küçük mesafelere yerleştirilebilir. Böylece (veya yokluğu), bu nedenle, yarı iletken cihazdan bir hücreden diğerine geçebilir. Sonuç olarak, bir birim ve sıfır (ikili kod), gerektiğinde erişimin yanı sıra bir birim ve sıfır (ikili kod) formundaki bilgileri ezberlemek mümkündür. CCD, SSPF ile hızla rekabet edemediği halde, düşük miktarda bilgiyi daha düşük maliyetlerle işleyebilirler ve keyfi bir örneğe sahip hafızanın gerekli olmadığı durumlarda kullanılırlar. Böyle bir IP'de yapılan COPF, geçicidir ve güç kapatıldığında kaydedilen bilgiler kaybolur. Bilgi, üretim işlemi sırasında ROM'a sunulur ve sürekli tutulur. Yeni tiplerin gelişmeleri ve IPP'si sonlandırılmamıştır. Yıkanmış Programlanabilir ROM'da (SPPU), diğerinin üzerinde bir tane bulunan iki kepenk bulunur. Gerilim üst deklanşöre uygulandığında, alt, 1 ikili koda karşılık gelen bir şarj satın alabilir ve (ters) voltajı değiştirirken, deklanşör, 0 ikili koda karşılık gelen şarjını kaybedebilir.
Ayrıca bakınız
Ofis ekipmanları ve kırtasiye;
BİR BİLGİSAYAR ;
Elektronik iletişim;
Bilgi birikimi ve arama.
EDEBİYAT
Mezda F. Entegre Şemalar: Teknoloji ve Uygulamalar. M., 1981 S. Yarı İletken Cihazların Fiziği. M., 1984 SBS teknolojisi. M., 1986 Maller R., Kamemin C. Entegre devrelerin elemanları. M., 1989 Shur M.S. Fizik yarı iletken cihazları. M., 1992.

Colley'in ansiklopedisi. - Açık toplum. 2000 .

Diğer sözlüklerde "entegre devre" ne olduğunu izleyin:

Tek bir plaka üzerinde (substrat) yapılan bir grup alet ve bileşik (iletişim) içeren bir katı hal cihazı. I. s. Pasif elemanlar (konteynerler, direnç) ve aktif elemanlar entegre edilir, çavdarın etkisi açıklığa dayanır. Piz. ... ... ... ... Fiziksel ansiklopedi

- (IP, Integral Chip, Microcircuit), yüksek yoğunluklu ambalaj elemanları (diyotlar, transistörler, dirençler, kapasitörler vb.) Modern ansiklopedi

- (entegre bir mikro-kiriş, mikrokircu), elemanları, yapısal olarak, teknolojik ve elektriksel olarak ayrılabilir şekilde bağlanır (kombine) olan elektronik cihazdır. IP bölünmüştür: unsurların birleşme yöntemine göre (entegrasyon) ... Büyük ansiklopedik sözlük

entegre devre - (İTÜ T.1741). Telekomünikasyon Konuları, Temel Kavramlar Entegre Devre ... Teknik Tercüman Dizini

"BIS" isteği burada yönlendirilir; Ayrıca diğer değerlere bakınız. Yüzey montaj integrali (mikro) şeması için tasarlanmış modern integral cipsler (... Wikipedia

- (IP). İntegral yonga (IS), mikro-sığınak, mikrominiature elektronik cihaz bağlı yüksek ambalajlama yoğunluğu (kural olarak, elektriksel olarak) elemanlar (diyotlar, transistörler, dirençler, kapasitörler vb.), ... ... Büyük ansiklopedik politeknik sözlük

- (IP, Integral Chip, Microcircuit), elemanları tek bir teknolojik döngüde yapılır ve yapısal olarak ve elektriksel olarak ayrılabilir şekilde bağlanır (birleştirilmiş). Entegre şemalar ayrılır ... ansiklopedik sözlük

Entegre Devre (Microcircuit) - Minyatür elektronik cihazdan oluşan Çok sayıda Radyoelektronik elemanlar, yapısal ve elektrikle birbirine bağlanır. Genellikle, belirli bir işlevi gerçekleştirmek için entegre devre oluşturulur. Aslında, mikrokircu, tüm elemanların (transistörler, diyotlar, dirençler, kondansatörler) ve aralarındaki elektrik bağlantılarının bir kristal üzerinde yapısal olarak gerçekleştirildiği bazı elektronik devreleri birleştirir. Bireysel bileşenlerin boyutları çok küçük (mikro ve nanometre), daha sonra bir kristalde olduğundan modern gelişme Teknolojiler bir milyondan fazla elektronik bileşen yerleştirilebilir.

Entegre devrenin konsepti, birkaç eş anlamlısı vardır: bir Microcircuit, Microchip, Chip. Bu terimlerin tanımlanmasının bir özelliğine ve aralarındaki farkın tümü, hepsi entegre devreyi belirlemek için kullanılır. Modern elektronik aletler Başlayan en farklı uygulamalar ev aletleri Ve karmaşık tıbbi ve bilimsel elektrikli cihazlarla bitmek, entegre devrelerin kullanılmayacağı bir cihaz bulmak zordur. Bazen bir mikro krokun, elektronik cihazdaki neredeyse tüm fonksiyonları gerçekleştirir.

Entegre şemalar, çeşitli kriterlerin gruplarına ayrılır. Entegrasyon derecesine göre - kristal üzerine yerleştirilen unsurların sayısı. Sinyal türüne göre: Dijital, Analog ve Analog-Dijital. Üretim ve kullanılmış malzemelerin teknolojisine göre - yarı iletken, film vb.

Bugüne kadar, entegre devrelerin üretiminde teknoloji geliştirme seviyesi çok yüksek seviye. Entegrasyon derecesini arttırın, entegre devrelerin parametrelerinin iyileştirilmesi, teknolojik olmayan kısıtlamalar tarafından, ancak üretim için kullanılan malzemelerde moleküler düzeyde meydana gelen işlemler (genellikle yarı iletkenler) ile inhibe edilir. Bu nedenle, üreticilerin ve mikroçip geliştiricilerin çalışmaları, yerini alabilecek yeni malzemeler arayışına doğru yapılır.

Mikroelektroniğin gelişimi, 70'lerin başında yüzlerce ve binlerce mantıksal element içeren ve bir veya sınırlı sayıda işlevi içeren son derece uzmanlaşmış bis görünümüne yol açtı. Çeşitli dijital ekipman türleri, ekonomi açısından kabul edilemez maliyetlerle ilişkili olan BIS nomansiyonunun genişlemesini gerektirir. Bu hükmün çıkışı, harici kontrol sinyallerine bağlı olarak çeşitli fonksiyonları gerçekleştiren sınırlı bir BIS nomansiyonunun geliştirilmesi ve büyük ölçekli üretimiydi. Bu BİS'in kombinasyonu mikroişlemci setleri oluşturur ve herhangi bir karmaşıklığın çeşitli dijital ekipmanları oluşturmamıza izin verir. BIS setinin en önemli süper bileşenidir mikroişlemci (MP): İşlevleri belirtilen program tarafından belirlenen evrensel standart BIS.

MP'nin nitel bir özelliği, harici programı değiştirerek fonksiyonel yeniden yapılanma olasılığıdır. Aslında, MP, bilgisayarın merkezi işlemci unsurlarıdır, bir veya birkaç bis şeklinde yapılmıştır.

Yapılan fonksiyonlar dizisini programlamak için diğer integral şemalardaki MP arasındaki ana fark, yani belirli bir program üzerinde çalışabilme yeteneği.

Tablo 4.1.

Belirleme	teknoloji	Numara.	Deşarj	Hız
	r-Mdp
	n.-Mdp
	n.-Mdp
	n.-Mdp
	n.-Mdp
	p.-Mdp
	n.-Mdp
	r-Mdp
	r-Mdp
	n.-Mdp

Mikroişlemcilerin tanıtılması, dijital ekipman tasarlama ilkesini değiştirmenizi sağlar. Daha önce, yeni bir algoritma uygulamak için yeni bir ekipman gelişimi yapıldı. Şimdi, MP kullanırken, yeni donanım yeni bir algoritmayı uygulamak için gerekli değildir, programı buna göre çalışmak için yeterlidir. Bu özellik ve ülkemize ve yurtdışında mikroişlemci cihazlara büyük ilgi açıklar.

Kısa bir zaman aralığı (1971-1975), çok çeşitli modifikasyonların MP görünüşü ile karakterize edilir. Halen, dünyadaki MP türlerinin sayısı 1000'i aşıyor.

Ana mikroişlemci kümeleri (IPC) ana türlerinin parametreleri tabloda verilmiştir. 4.1.

4.2. Mikroişlemcilerin yapısı

MP'nin basitleştirilmiş yapısal şeması, Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.1.

Şekil 4.1.

Şekil 4.2.

Mikroişlemci, ALLU tarafından aritmetik-mantıksal bir cihaz, operasyonel (RAM) ve sabit (ROM) bilgi depolama, kabul eden bir kontrol cihazı, kod çözme komutları ve icatlarının ayar sırasını, G / Ç aygıtlarının yanı sıra (UVV), başlangıç \u200b\u200bve işlemin bir sonucu olarak elde edilen MP verilerinin çalışmasından elde edilen bilgilerin yardımı ile.

Mikroişlemciler 2-, 4-, 8-, 16-, 32-bit sayılarla tedavi edilir, 30 ... 500 ekleme, çıkarma, kaydırma, mantıksal işlemler. Dört ve sekizli milletvekilleri, 5 x 5 x 0.2 mm kristal büyüklüğünde bisdir.

MP'nin genelleştirilmiş yapısal şeması, Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.2. Aritmetik-mantıksal cihaz ALU, ikili kodda sunulan sayılar ve adresler üzerinde çeşitli aritmetik ve mantıksal işlemler gerçekleştirir. ALLU tarafından gerçekleştirilen işlemlerin bileşimi, talimatlar listesi ile tanımlanır (komutları ayarlayın). Komut kümesi, bir kural, aritmetik ve mantıksal eklemeler ve çarpma, vardiya, karşılaştırmalar vb. Olarak içerir. Aritmetik işlemler ikili aritmetik kurallarına uygun olarak gerçekleştirilir. Mantıksal işlemler Boolean Cebirinin kurallarına göre yapılır.

ALU, şenlik, değiştiriciler, kayıtlar ve diğer unsurları içerir.

Kontrol cihazı Allü ve diğer tüm MP bloklarının çalışmalarını yönetir. Bellek bloğundan gelen komutlar alınır. Burada, bu komutu yürütmek için ikili kontrol sinyallerine dönüştürülürler. UU, zamanında ekibin yürütülmesi sürecini dağıtarak zamanlayıcı tarafından senkronize edilir. Takım, 8, 16, 24 deşarj ve daha fazla (en fazla 64), bir kısmı işlem kodunu sunan ve gerisi, bellekteki veri adresleri (operands) arasında dağıtılır. 16 bitlik bir adres parçası olan bir komut, 2 16 -1 \u003d 65635 bellek hücresine erişmenizi sağlar. Bu miktar, bir kural olarak, MP tarafından çözülen görevler için oldukça yeterlidir. Hafızaya böyle bir itiraz denir doğrudan adresleme.

Bununla birlikte, adres bölümünün başlığı gerekenden daha az olduğunda, daha sık bir dolaylı adresleme daha sık kullanılır. Bu durumda, adresleme iki aşamada gerçekleştirilir. İlk aşamada, operandın ikinci aşamada seçilen başka bir hücrenin adresini içeren, komutta yer alan adreste bir hücre seçilir. Dolaylı bir adresleme yöntemine sahip olan komut, durumun, bu aşamada seçildiğini belirleyen, operandın özelliğinin bir deşarjını içermelidir: Operand Adresi veya Operand'ın kendisi? Tabii ki, dolaylı bir adresleme yöntemi daha yavaştır. Adreslerin adresinin hafızasının, işlenenlerin sayısı 2 N kere (komutun adres kısmının N-bitinin) doğrudan yöntemden daha büyük olduğundan daha büyük olduğunu bildirir.

Kontrol cihazı, komut sözcüğü tarafından belirtilen koda göre herhangi bir işlem, bir döngü adı verilen faz sekansına (adresleme ve uygulama aşaması) dağıtır. MP'nin yüksek boşalma işlemleri üzerindeki sınırlı boşalması nedeniyle iki veya daha fazla döngüde gerçekleştirilebilir. Açıkçası, 2 veya daha fazla kez, MP hızını azaltır. Buradan ilginç ve pratik olarak önemli sonuçları takip eder: MP'nin hızı, işlenenlerin deşarjı ile benzersiz bir şekilde belirlenen doğrulukta ters bağımlılığa bağlıdır.

Mikroişlemci içerir blok kayıtları (R). MP çalışma kayıtları, mevcut bilginin (yaratık) süper operatif depolandığında hizmet veren fiziksel olarak özdeş bellek hücreleridir. Fonksiyonlara göre, P, MP yapısının belirli unsurlarıyla ilişkili grupları içerir.

İki operand Kayıt (O) ALLU'da operasyonun uygulanması sırasında iki depolanan iki İkili sayılar. İşlemin sonunda ilk kayıtta, numara sonucu tarafından değiştirilir, yani, birikmiş gibi (buradan ve "pil" kaydının adını). İkinci operand sicilinin içeriği bir sonraki işlemde başka bir işlenen tarafından değiştirilirken, bataryanın içeriği bir dizi özel komuta kaydedilebilir.

Takım kaydı (K) İşlemin yürütülmesi sırasında depolar Bu işlemin kodu olan Komut Sözcüğü'nün birkaç boşalması. Komut sözcüğünün adresi parçası, A adresindeki A adresinde bulunur.

Herhangi bir işlemi uyguladıktan sonra, sonucun deşarjı, özel durum tarafından tescilli olan işlenenlerin her birinin boşaltılmasından daha büyük olabilir. bayrak kaydı Bazen denir taşma tetiği. Derlenmiş programı hata ayıklama işleminde, programcı bayrak kaydının durumunu takip etmeli ve gerekirse elde edilen taşışı ortadan kaldırmak gerekir.

MP komutları sisteminde çok önemlidir komuta ekipleri Programın belirli bir alanını belirli özelliklere ve koşullara göre gerçekleştirmek için, sözde komutlar Şartlı geçişler. Bu tür komutların varlığı, MP'nin "entelektüellik" seviyesini belirler, çünkü alternatif çözümler yapma kabiliyetini karakterize eder ve çözümler sırasında ortaya çıkan koşullara bağlı olarak farklı yollar seçer. Bu koşulları belirlemek için özel eyalet kaydı (C), programın her birinde, programın her birinde yapılması ve komuta komuta komuta komuta bir komut gönderdiğini, adresi denilen özel bir kayıtta bulunur. sayaç takımı (SC). Bellekteki komutlar, doğal bir satır oluşturan adreslerde belirli bir program sırasına kaydedilir, yani bir sonraki komutun adresi, öncekinin birinin adresinden farklıdır. Bu nedenle, komutların sürekli dizisini uygularken, bir sonraki komutun adres adresi, birimin içeriğine eklenerek elde edilir, yani hesap sonucu oluşur. Amaç SK-Gerekli komut adreslerini bulma ve geçiş komutu programında normal bir komut varsa, bir sonraki komut aşağıdaki adresine sahip olmayabilir. Bu durumda, geçiş komutunun adres kısmı kaydedilir.

Genel amaçlı kayıtlar (RON), program yürütülmesi sırasında ortaya çıkan ara sonuçları, adresleri ve komutları depolamak için kullanılır ve diğer işletim kayıtlarıyla ve ayrıca komut sayaçları ve bir G / Ç bilgi bloğu ile ortak lastiklerle iletişim kurabilir. Milletvekilinde genellikle "10 ... 16 ron, her biri 2 ... 8 bit. Ron sayısı dolaylı olarak, MP'nin hesaplama özelliklerini karakterize eder.

Özel ilginin, bir dükkan veya stoke örgütü olan MP kayıtlarının birçok modelinin varlığıdır - sözde yığınlar. Yığın, değiş tokuş yapmadan organize etmenizi sağlar sağ dizilim aritmetik eylemin çeşitli dizilerini gerçekleştirmek. İşlenen veya diğer bilgiler, adresi belirtmeden yığına gönderilebilir, çünkü her biri ilk önce ilk önce ilk kaydı alır, ardından kayıt defter her zaman daha sonra "itti". Bilgi çıktısı içinde gerçekleşir. ters siparişYığına gönderilen kelimenin sürdüğü ilk kayıttan başlayarak saklanır. Aynı zamanda, son kayıtlar temizlenir.

Bloklar Alu, UH, P Formu İşlemci (CPU), bir parçası olan herhangi bir bilgisayar: Şekil 2'de vurgulanmıştır. 4.2 grev çizgisi. MP girebilir zamanlayıcı (T), asılı bir kondenser veya kuvars rezonatörü kullanarak. Zamanlayıcı, MP'nin kalbidir, çünkü çalışmaları tüm bilgilerin dinamiklerini, adres ve kontrol sinyallerinin dinamiklerini belirler ve UU'nun çalışmasını ve bunun içindeki çalışmalarını ve diğer unsurlarını senkronize eder. Senkronizasyon frekansı saat Maksimum seçilir ve BIS imalatının ana yönteminde tanımlanan sinyallerin geçişindeki gecikmeler ile sınırlıdır. Programın mikroişlemcisinin hızı, saat frekansı ile doğrudan orantılıdır.

MP'nin bir parçası olarak olabilir g / Ç cihazı (UVV) MP ve diğer cihazlar arasında bilgi alışverişinde bulunmak.

Üç tür sinyal, bilgilendirme, adres ve yöneticilerdir - bir, iki veya üç lastik üzerinde iletilebilir. Tekerlek Sayısı, ikili bilgiyi aynı anda üzerinden iletilen bir grup iletişim hattıdır.

Bilgi veri yolu hattının sayısı (ISH), bir bellek için giriş veya çıkış aygıtına olan bir bellek çekiciliği için elde edilen veya iletilen bilgi miktarını belirler. Çoğu MP 8-shini bilgisine sahiptir karayolu. Bu, bir kerede sekiz ikili bilgi birimi (1 bayt) almayı mümkün kılar. Bir bayt bilgisi, bilgi kaynağının kaynağının kaynağının 256 olası karakterinden birini içerebilir veya 256 olası operasyon işlemlerinden biri olabilir. Böyle bir sayıda izin verilen karakter ve çoğu uygulama için işlem türü yeterlidir.

Bilgi otoyolunda 16 ve 32 lastik içeren MPS var.

Kontrol veriyodundaki (VIII) satır sayısı, MP, bellek, harici UVV bilgisi arasındaki etkileşimin prosedürüne bağlıdır. Genellikle kontrol lastikleri 8 ... 16 satır içerir.

4.3. Mikrobilgisayar

Programlanabilir BIS'in gelişmesinin önemli bir sonucu, mikroevm gelişimi idi. Mikroevm aynı integral çipte oluşturulursa, o zaman tek kavrama denir. Mikroevm'un basitleştirilmiş yapısal şeması, Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.3.

Şekil 4.3.

Görülebileceği gibi, CPU merkezi işlemciyi içerir (yukarıda olan MP ile ilgili bir cihaza benzer), ROM, RAM ve giriş aygıtları ve bilgi çıkışını içerir. Giriş cihazı içerir seçici adresi Ve sözde bağlantı noktaları girişi Bilgileri okumak için esnek disk, ADC, teletaj, perflektörler. Çıkış cihazı ayrıca adres seçicisini ve bilgilerin çıkış portlarını içerir (ekran, yazdırma cihazı, bir perflatelet cihazı, DAC).

Giriş düzenlemesine giren veriler, genellikle bir giriş bağlantı noktası üzerinden 8 bitlik paralel veya seri kod sinyalleri şeklinde adres otoyoluna iletilir. Adres seçimi, verileri bilgi karayoluna bir noktada bir noktada ileten giriş bağlantı noktasını tanımlar. Ana hafıza ROM ve RAM'den oluşur. Kalıcı bellek, Micrue cihaz geliştiricisinin kullanıcının ihtiyacına uygun olarak önceden programlandığı bir programın belleği olarak kullanılır. İçin farklı programlar ROM'un farklı kısımlarını kullanın.

Microevm'de veri belleği RAM'dir. Arz voltajı kapatıldığında RAM'de depolanan bilgiler silinir. RAM giren veri, CPU'da ROM'da depolanan programa göre işlenir. CPU'daki operasyonların sonuçları özel olarak depolanır sürmek Batarya veya RAM denilen bilgiler. Bu bağlantı noktasına bağlı çıktı cihazlarındaki çıkış bağlantı noktalarından biri aracılığıyla komutuyla görüntülenebilirler. Gerekli çıkış bağlantı noktası, adres seçimi şeması kullanılarak seçilir.

4.4. Depolama aygıtları

Dijital ekipmanın en önemli blokları, dış ve dahiye ayrılmış olan depolama aygıtlarıdır (bellek blokları). Harici Bellek hala manyetik bantlar ve manyetik disklerde uygulanır. Yokluğunda süresiz olarak uzun vadeli tasarruf bilgileri sağlarlar! Neredeyse gerekli hafıza kapasitesinin yanı sıra beslenme. İçKat, dijital ekipmanın ayrılmaz bir parçasıdır. Önceden, dikdörtgen bir histerezis döngüsü ile ferrit çekirdek bazında yapıldı. Şimdi gelişimiyle bağlantılı geniş fırsatlar Yarı iletkenleştirme oluşturma.

Hafıza cihazları aşağıdaki depolama cihazlarının türlerini içerir:

Operasyonel depolama aygıtları, Rasgele ikili bilgiyi atıfta bulunmak ve saklamak. İÇİNDE dijital sistemler RAM, işlenmiş verilerin dizilerini ve mevcut bilgi işlemlerinin işlemini belirleyen programların dizilerini saklayın. RAM'in amacına ve yapısına bağlı olarak, 10 2 ... 10 7 bit kapasiteye sahiptir.

Sabit depolama aygıtları Bilgilerin depolanması için çalışanlar, örneğin, örneğin çalışma sürecinde kullanılan standart alt yordamlar ve ürün yazılımı, çalışma sürecinde kullanılan standart alt yordamlar ve ürün yazılımı, çeşitli fonksiyonların tablo değerleri, sabitler vb. BIS üreticisi tarafından yapılır.

Programlanabilir sabit depolama aygıtları Müşterinin görevi hakkında tek bilgi kaydının olasılığı ile karakterize edilen çeşitlidirler.

Yeniden programlanan ROM'lar Müşteri tarafından yürütülen birden fazla elektrik değişikliğinin olağan olasılığından farklıdır. RPPU hacmi genellikle 10 2 ... 10 5 bittir.

Kalıcı bir bellek aygıtları (ROM, RPZ, RPPU), güç kapatıldığında bilginin güvenliği için bir gereksinim gerektirir.

Ana parametreler şunlardır: Bit'te bilgi kabı; minimum dolaşım süresi; Bir döngünün başlangıcı ile ikincisinin başlangıcı arasındaki minimum izin verilen aralık; maksimum frekans Dolaşım - Değer, Ters Minimum Referans Dönemi; Özel güç - depolama modunda tüketilen toplam güç, 1 bit'e atfedilen; Bir bit bilginin özel değeri, kristalin toplam maliyeti bilgi kapasitesine ayrılmıştır.

4.5. Operasyonel Unutulmaz Cihazlar

BIS RAM'ün tipik yapısı, Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.4.

Şekil 4.4.

Şekil 4.5.

Ana düğüm, bellek hücrelerinin (et) matrisinin matrisidir. n. Sıralar S. t. Her satırda depolama hücreleri (bir boşaltma sözcüğü oluşturur). BIS hafızasının bilgi kapasitansı formül tarafından belirlenir. N.= nm. bit.

Bellek hücrelerinin girişleri ve çıkışları, adres ACH ve deşarj rsh lastiklerine bağlanır. Kayıt ve okuma yaparken, bir temyiz (örnek), birkaç bellek hücresine bir veya aynı anda bir veya aynı anda gerçekleştirilir. İlk durumda kullanılır İki koordinat matris (Şekil 4.5, A) İkinci durumda tek bir örnek ile matris (Şek. 4.5,6).

Decifranger adres sinyalleri (DAS) İlgili adres sinyallerini uygularken, gerekli bellek hücrelerini seçer. Rs yardımıyla, etin bağlantısı tampon Kayıt Amplifikatörleri (BUZ) ve okuma (BMS) bilgisi. Kayıt Yönetimi Şeması (SUS) BİS'in çalışmasını belirler (kayıt, okuma, bilginin depolanması). Kristal seçim şeması (SVK), bu mikrokirbanın kayıt okuma işlemlerinin yürütülmesine izin verir. Kristal örnekleme sinyali, birkaç BIS'den oluşan bellekte istenen BIS belleğinin seçimini sağlar.

Kontrol sinyalinin SOZ girişine SOZ girişine, SVK'nın girişinde bir kristal örnekleme sinyalinin varlığında bir giriş işlemi gerçekleştirir. BUZ'ün (1 veya 0) bilgi girişindeki sinyal, bellek hücresine kaydedilen bilgileri belirler. Çıkış bilgisi sinyali boncuktan çıkarılır ve seri CIS ile eşleşen seviyelere sahiptir.

Büyük entegre RAM şemaları, belirli ürünlerin özellikleriyle modifiye edilmiş TTL, TTLS, TIR, KMDP ve 2 L, ESL'nin en basit unsurlarına dayanarak gayret göstermektedir. Dinamik bellek hücrelerinde, biriken kaplar en sık kullanılır ve MDP transistörleri kilit unsurlar olarak kullanılır.

Tercih element tabanı Bilgi tankının gereklilikleri ve BIS belleğinin hızı ile belirlenir. En büyük tanklar, bir kristal üzerinde küçük bir alanı kaplayan mantıksal unsurlar kullanılarak elde edilir: ve 2 L, TIR, Dinamik Zia. Yüksek hızlar, mantıksal seviyelerde (ESL ve 2 L) küçük değişiklikleri olan ve ayrıca TTLSH'nin mantıksal unsurlarına sahip mantıksal elemanlara sahip bis sahiptir.

Frekans Uygulamaları BIS , Çeşitli temel kullanma teknik Çözümler, Şek. 4.6.

Şekil 4.6.

Teknolojinin ve devrenin gelişimi nedeniyle, elemanların hızı sürekli artar, bu nedenle belirtilen alanların zamanla bölümünün sınırları büyük işletme frekanslarının bölgesine kaydırılır.

4.6. Kalıcı Depolama Aygıtları

ROM şeması RAM şemasına benzer (bkz. Şekil 4.4). Farklılıklar sadece aşağıdakilerde oluşur:

ROM bilgileri okumak için kullanılır;

rOM, aynı anda bir adresin birkaç boşalmasını seçer (4, 8, 16 deşarj);

rOM'da kaydedilen bilgiler değişemez ve örnek modda yalnızca okuması meydana gelir.

Büyük entegre ROM şemaları bölünmüştür. programlanabilir üretici (Özel fotoğrafların yardımı ile) ve programlanabilir Müşteri (elektriksel olarak).

Şekil 4.7.

ROM bir matris yapısı kullanır: çizgiler, DSH'nin adres lastikleri ve sütunlar - RSH'nin boşalması ile oluşturulur. Her kül belirli bir kodu depolar: belirli bir mantıksal set 1 ve 0. Şekil 2'de gösterilen etlerde. 4.7 ve, kodun tek bir kaydı, ast ve bu Rs arasında bağlı olan diyotlar kullanılarak, mantıksal olanın şudur: genellikle müşteri, tüm düğümlerde bir Matrix ROM ile birlikte verilir. diyotlar.

PPZ'nin tek bir elektrikli programlama programlamasının özü, kullanıcının (özel bir programcı kullanarak), Mantıksal olarak bulunduğu yerde bulunan bu diyotların jumpers'lerinin sonuçlarını çıkarmasıdır. karşılık gelen diyot akımı izin verilen değeri aşan.

Diode ROM basitliği farklı, ancak önemli bir dezavantajı var, tüketen gücü tüketir. Kod çözücünün çalışmalarını kolaylaştırmak için, diyotlar yerine bipolar kullanın (Şekil 4.7.6) ve (Şekil 4.7, C) transistörler.

Kullanma bipolar transistörler Kül, β BT'de olan taban akımının akışını sağlar. +1 kat daha az yayıcı, Rs besleyin. Bu nedenle, kod çözücünün gerekli gücü önemli ölçüde azalır.

Daha da büyük bir kazanç, TIR transistörlerinin kullanımını sağlar, çünkü deklanşör zinciri pratik olarak güç tüketmez. Ateşleme dışı sonuçlar kullanır, ancak deklanşörün boşaltma lastiğindeki mantıksal 0'yı okumasını sağlayan transistörlerde bir metalizasyonun olmamasıdır.

4.7. Kalıcı Depolama Aygıtları Kiralama

Reprogramed ROM'lar en çok evrensel Cihazlar Hafıza. RPPU yapısal şeması RAM şemasına benzer (bkz. Şekil 4.4). RPZ'nin önemli bir ayırt edici özelliği, metal-nitrür-oksit-yarı iletken (MNP) yapısı ile özel bir tasarımın Meall'de özel bir tasarımın kullanımıdır. Böyle bir hafıza hücresinin çalışma prensibi, transistörün eşik voltajındaki geri dönüşümlü değişikliğe dayanır. Örneğin, eğer bir U ZORUSU\u003e U ASH'niz varsa, transistör, adres darbelerini açmaz (yani çalışmaya katılmıyor). Aynı zamanda, diğer MNSP transistörleri, kim

Transistörün indüklenen bir kanalla yapısı r-Type, Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.8, a.

Şekil 4.8.

Burada, dielektrik iki katmandan oluşur: silikon nitrür (SI 3 N 4) ve silikon oksit (Si02). Eşik voltajı değiştirilebilir, farklı polarite voltajının kısa voltajını (sipariş 100 μs), 30 ... 50 V'lik büyük bir genlik ile beslenebilir. 5 V. Valf U Z \u003d ± 10V üzerindeki transistör veya voltaj kullanırsanız bu voltaj korunur. Bu modda, transistör, indüklenen bir kanallı sıradan bir uç transistör olarak çalışır. r-Type.

Bir nabız -30 eşik voltajında \u200b\u200bgönderirken, Şekil 2'de gösterildiği gibi U ZORUM ~ 20 V değerini alır. 4.8, 6 ve içinde. Aynı zamanda, ± 10 V olan transistörün girişindeki sinyaller transistörü kapalı durumdan çıkaramaz. Bu fenomen RPPU'da kullanılır.

Transistörlerin çalışmasının kalbinde, birikime dayanır, nitrür ve oksit tabakaların sınırında şarj olur. Bu birikim, katmanlardaki eşit olmayan iletim akımlarının sonucudur. Biriktirme işlemi ifadeyle açıklanmaktadır. dQ./ dt.= Ben sio. 2 - Ben si. 3 N. 4 . Büyük bir negatif voltajla U Sınırdaki Zi, pozitif bir ücret biriktirir. Dielektrikteki bağışçıların uygulanmasına eşdeğerdir ve negatif eşik voltajındaki bir artış eşlik eder. Büyük bir pozitif voltajla U Sınırdaki Zi, negatif bir şarj biriktirir. Bu, negatif eşik voltajında \u200b\u200bbir azalmaya yol açar. Düşük gerilmelerde U Dielektrik katmanlardaki oyuncular 10 ... 15 emirler azalır, böylece birikmiş ücret binlerce saat için korunur ve bu nedenle eşik voltajı depolanır.

Tek katlı bir dielektrik olan TIR transistörlerine dayanan RPPU için bir hafıza hücresi oluşturma imkanı bilinmektedir. Deklanşöre yeterince voltaj uygularsanız, gözlenir. Çığ kırığı Dielektrik, bunun bir sonucu olarak hangi elektronların içinde birikecektir. Bu durumda, transistör eşik voltajını değiştirir. Elektron şarjı binlerce saat için korunur. Bilginin üzerine yazmak için, elektronları dielektrikten çıkarmanız gerekir. Bu, Ultraviyole ışıklı bir kristal aydınlatılarak elde edilir. PhotoEffest'e neden olan ultraviyole ışığı: elektronları dielektrikten uzaklaştırır.

Kullanma ultraviyole erasanya RPPU şemasını önemli ölçüde kolaylaştırmak mümkündür. Ultraviyole silme olan genelleştirilmiş yapısal RPZU şeması (Şekil 4.9), bir adres sinyal kod çözücüsü (DAS), bir kristal seçim cihazı (UHC) ve bilgi okumak için bir tampon amplifikatörü (BU) ölçümlerinin yanı sıra içerir.

Şekil 4.9.

Yukarıdaki yapısal şemaya göre, özellikle, 8192 bit kapasiteli Ultraviyole K573RF1 tipi olan BIS RPPU'yu gerçekleştirilir.

4.8. DigiDanalog Dönüştürücüler

DAC'nin amacı - bir ikili dijital sinyalin eşdeğer bir analog voltaja dönüştürülmesi. Böyle bir dönüşüm, Şekil 2'de gösterilen dirençli zincirler kullanılarak yapılabilir. 4.10.

Şekil 4.10

İkili ağırlık dirençli bir DAC'de (Şekil 4.10, A), daha az sayıda rezistör gereklidir, ancak bir dizi hassasiyet direnci gereklidir. Analog çıkış voltajı U Bir DAC'ler, iki seviyeli giriş gerilmesinin bir fonksiyonu olarak tanımlanır:

U Bir \u003d ( U A +2. U B +4. U C + ...) / (1 + 2 + 4 + ...).

Dijital girişlerde U A. , U B., U C., ... Voltaj sadece iki sabit değer, örneğin veya 0 veya eğirme için dirençlerin kullanıldığı DAC için R. ve R./2, daha fazla direnç gereklidir (Şekil 4.10,6), ancak sadece iki nominal ile. Böyle bir DAC çıktısındaki analog voltaj formül tarafından belirlenir.

U Bir \u003d ( U A +2. U B +4. U C + ... + m U N) / 2 n

n. N. - dAC'nin rakamlarının sayısı; t -dAC'nin rakamlarının sayısına bağlı olarak katsayı.

Yüksek doğruluk sağlamak için, DAC'nin dirençli zincirleri üst düzey yük üzerinde çalışmalıdır. Düşük voltajlı yük içeren dirençli zincirleri müzakere etmek için, Şekil 2'de gösterilen çalışma amplifikatörlerine dayanan tampon amplifikatörleri. 4.10 ve b.

4.9. Analog-Dijital Dönüştürücüler

ADC'nin amacı - analog voltajı dijital eşdeğerine dönüştürme. Kural olarak, ADC'ler DAC'tan daha karmaşık bir şemaya sahiptir ve DAC genellikle ADC düğümüdür. ADC'nin genelleştirilmiş yapısal diyagramı, geri besleme devresinde DAC ile birlikte Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.11.

Şekil 4.11

Bu şemaya göre yapılan ADC'ler, doğruluğu olan iyi göstergeler nedeniyle, karşılaştırmalı sadelik ve düşük maliyetli hız nedeniyle yaygın olarak kullanılmaktadır.

ADC içerir n.-Kebler tetikleme dönüşüm sonuçlarının kaydı Dd 1 - DD N., DAC'nin deşarjlarını yönetme; UU kontrol cihazı ile ilişkili ve bir saat frekansı jeneratörü içeren bir karşılaştırıcı. VUU'yu ADC çalışmasının çeşitli algoritmalarının gerçekleştirilmesi, dönüştürücünün çeşitli özellikleri elde edilir.

Şekil 2'yi kullanma 4.11, ADC'nin eylem ilkesini göz önünde bulundurarak, bir ters sayaç tetikleyici bir kayıt olarak kullanıldığını varsayarsak. Tersine sayaç, "Doğrudan Hesap" girişinde yüksek bir voltaj seviyesi olduğunda, her saat darbesinden artan voltajın dijital bir çıkışa sahiptir ve "Coture Hesabı" girişi düşüktür. Tersine, "Doğrudan Hesap" girişi düşük olduğunda, her saat darbeli olan bir dijital çıkıştaki voltaj azalır ve "Return Hesabı" girişi yüksek bir voltaj seviyesidir.

En önemli ADC düğümü, iki analog girişi olan bir karşılaştırıcıdır (K) U DAC I. U UU üzerinden bir geri dönüş metreye bağlı bir ve dijital çıkış. Karşılaştırma çıkışındaki voltaj yüksek seviyeye sahipse, "Doğrudan Hesap" sayacının girişindeki seviye de yüksek olacaktır. Buna karşılık, karşılaştırıcının çıkış voltajı düşük bir seviyeye sahip olduğunda, "Doğrudan Hesap" girişindeki seviye de düşük olacaktır.

Böylece, karşılaştırıcının çıktısındaki yüksek veya düşük seviyenin olup olmadığına bağlı olarak, tersine dönen metre buna göre doğrudan veya ters yöne inanır. Girişte ilk durumda U Karşılaştırıcı DAC, adım artan stres ve ikinci adım-aşağı çürümesinde gözlenir.

Karşılaştırıcı geribildirim olmadan çalıştığından, çıkış voltaj seviyesi girişindeki voltajın yüksek olduğunda yüksek yapılır. U Bir girişten biraz daha olumsuz olacak U DAC. Ve tam tersi, çıkış voltaj seviyesi giriş voltajı en kısa sürede düşük olur. U A biraz daha olumlu giriş voltajı olacak U DAC.

Girişte U DAC karşılaştırıcısı, girişe giren analog giriş voltajı ile karşılaştırılan DAC çıkış voltajı gelir. U Bir. .

Analog voltaj varsa U tr DAC çıkışından çıkarılan voltajı aşıyor, ters çevirme sayaç doğrudan yöne inanıyor, giriş voltajını artıran adımlar U Girişteki voltaj değerine DAC U bir. Eğer U Bir.<U DAC veya Hesap İşleminde, karşılaştırıcının çıkışındaki voltaj düşük bir seviyeye sahiptir ve metre ters yönde, tekrar liderlik eder. U DAC K. U Bir. . Böylece, sistem DAC'nin yaklaşık olarak voltaja eşit olan çıkış voltajını destekleyen bir geri bildirime sahiptir. U Bir. . Bu nedenle, geri dönüş metrenin çıkışı her zaman analog giriş voltajının dijital eşdeğeridir. Ters sayacın çıktısından, ADC analog giriş sinyalinin dijital eşdeğeri okunur.

4.10. Dijital ve Analog Çoklayıcılar

Mikroişlemci sistemlerinde, ADC, DAC, ayrıca elektronik anahtarlama sistemlerinde, çoklayıcı yaygın olarak kullanılmaktadır: Dijital kontrol cihazına sahip çok kanallı anahtarlar (4, 8, 16, 32, 64 giriş ve 1-2 çıkış). Dijital ve analog sinyallerin en basit çoklesi, Şekil 2'de gösterilmiştir. 4.12 ve b.sırasıyla.

Şekil 4.12

Dijital çoklayıcı (Şekil 4.12, A), mantıksal sinyallerin seri veya keyfi bir şekilde yayınlanmanızı sağlar. H. 0 , H. 1 , H. 2 , H. 3 ve anketin çıktısının iletimi

Belirtilen prensibe göre, çoklayıcı gereken herhangi bir bilgi girişi sayısına göre oluşturulur. Bazı dijital çoklayıcı türleri, anahtarlama ve analog bilgi sinyallerine izin verir.

Bununla birlikte, en iyi göstergeler, dijital UU, çıktı tamponu amplifikatörü üzerinde çalışan, yüksek kaliteli analog tuşların (AK 1 ... AK 4) matrisini içeren analog çoklayıcılara sahiptir. Düğümlerin birbirleriyle bağlantısı, şek. 4.12.6.

Analog çoklayıcı BIS örneği, TIR transistörlerine dayanarak yapılan bir K591KN1 mikroçiptir. Hem adresleme hem de seri kanal örneği üretmenize izin veren, çıkış başına 16 analog bilgi kaynağının bir geçişini sağlar. BIS analog çoklayıcıları geliştirirken, mikroişlemci komutları sistemi ile uyumluluk ihtiyacını dikkate alınız.

Analog çoklayıcılar, elektronik anahtarlama alanları ve çok kanallı elektronik iletişim anahtarları, yayın ve televizyon için çok vaat eden ürünlerdir.

Konyaev Ivan Sergeevich, Öğrenci Armavir Mekanik Teknolojisi Enstitüsü (Şube) Fgbou VPO Kubbtu, Armavir [E-posta Korumalı]

Monogarov Sergey Ivanovych, Teknik Bilimlerin Adayı, Intrazavodski Bölümü Doçent, Armavir Mekanik Teknolojisi Enstitüsü (Şube) Fgbou VPO Kubbtu, Armavir'in Otomasyonu [E-posta Korumalı]

Büyük Entegre Devrelerin İlkeleri

Açıklama. Bu makale, büyük entegre devrelerin (BIS) üretimine ayrılmıştır. Anahtar Kelimeler: BIS, büyük entegre çip, temel matris kristalleri, programlanabilir mantık aygıtları.

Halen, mikroelektronik ekipmanlarda, hem uzman hem de çeşitli entegrasyon derecelerinin evrensel cipsleri kullanılır. Aynı zamanda, bu makalede tartışılacak olan büyük bir integral çip (BIS) - yüksek derecede entegrasyon entegrasyonuyla yaygın olarak kullanılma eğilimi vardır. Sınırlı dolaşımlarda mevcuttur ve kesinlikle tanımlanmış bir alana sahiptir. Uygulama. Temel matris kristalleri (BMK) ve programlanabilir mantık cihazlarında (PLU) yapılan özel BIS, özellikle geniş bir uygulamaya sahiptir. Bu tür yaygın kullanım, bu Bis'nin otomatik tasarımının nispeten kısa bir süre sürmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır: BK'yı BMK'ya dayalı BIS için yaklaşık birkaç hafta, PLU'ya dayanan birkaç gün-BIS. Yapma ve parametrelerin ilkelerini düşünüyoruz. temel matris kristallerinin. BMK bileşimi, kristalin periferinin (Şekil 1) boyunca bulunan bir grup tampon hücre grubunun yanı sıra, temel hücrelerin önceden oluşturulmuş bir matrisini (Şekil 1) içerir. Sırayla, bileşenler Hücrelerin, işlenmemiş elemanların (transistörler, kondansatörler, dirençler) gruplarını ve kesişen elektrik bağlantılarının uygulanmasına yönelik yarı iletken lastik segmentleri içerir. Metal (iletken) ve yarı iletken lastikler şeklinde elektrik bağları kullanan hücrelerin hücreleri çeşitli şekillendirilmiştir. Fonksiyonel elemanlar (tetikleyiciler, sayaçlar, kayıtlar vb.), Tampon elemanları ve bu yüzden aralarında durulayın.

A) b) c) Şekil 1 -Type BMK'nın tipi yapıları: a) katı bir homojen hücre dizisi ile; b) iletkenler için dikey ve yatay kanallarla ayrılmış, bir dizi homojen hücre veya makro ile; c) yatay kanallarla ayrılmış bir dizi homojen hücre ile; 1 kanalizasyon baz hücreleri; 2 numune tampon hücreleri; 3,5,8 Matrisler, 4,7,10 panel hücreleri, 6.9 değişkenleri; 11.12 -Gorizonal kanallar; 13 -Takrik kanallar

Bu tür Bİ'lerde, kural olarak, temel fonksiyonel elemanlar gerekli hızı sağlamak için yeterli miktarda enerji tüketir. Buna karşılık, harici iletişim matrisi BIS'nin, belirli bir miktarın, yük kapasitesi ve gürültü bağışıklığının mantıksal voltaj seviyelerinin seviyeleri ile onaylanma ihtiyacından kaynaklanan yüksek güç tüketilir. Hücrelerin bileşimi, çoklu şekilli aktif ve pasif elemanları içerir. Aynı zamanda, pasif elemanların parametreleri, yeterince yüksek doğruluk ve istikrar için bir gereklilik getirir. Analoji bis üretimi için amaçlanan BMK, sırasıyla analog ve dijital cihazlar oluşturmak için genellikle iki hücre matrisini içerir. Dijital ve analog bis için temel matris kristalleri, yalıtımlı bir panjurlu bipolar transistörler ve saha transistörleri tarafından oluşturulur. Analog BIS'de, yüksek diklik geçen voltampear özellikli bipolar transistörler yaygın olarak kullanılmıştır. Sırayla, matris homojen veya homojen olmayan hücrelerden oluşabilir. BMK'da, dijital bisin düşük bir entegrasyon derecesine sahip (yaklaşık 1000 mantıksal eleman) uygulanmasına yönelik, homojen hücreler kullanılırken, yüksek derecede entegrasyon dereceli (yaklaşık 10.000 mantıksal eleman) ve dijital bazlı bis koltukları ile homojen olmayan hücreler. BMK matrisinin hücrelerinin organizasyonunun iki yöntemi kullanılır: 1. Tek bir temel mantık elemanı, temel işlevi (değil, giriş ve çıkışların dalları ile) gerçekleştiren hücre tarafından oluşturulabilir. Daha karmaşık işlevleri uygulamak için çoklu hücre kullanılır. Elementlerin sayısı, çeşitleri ve parametreleri, taban mantıksal elemanının elektrik devresi ile belirlenir. Herhangi bir fonksiyonel kütüphane elemanı hücrenin hücreleri tarafından oluşturulabilir. Öğe Tipleri Numarası, en karmaşık fonksiyonel elemanın elektrik devresi tarafından belirlenir. Bina hücrelerinin ilk yönteminde, BMK alanının kullanımı, matrisin bileşiminde yeterince yüksek bir katsayısı elde etmek mümkündür. ve buna göre, artan bis entegrasyonu derecesi. BMK hücrelerini oluşturmanın ikinci yönteminde, otomatik BIS tasarımı sistemi basitleştirilmiştir, çünkü koltuklar hücrelerin formundaki ve boyutlarında aynı olduğundan, önceden belirlenmiştir. Bununla birlikte, kütüphanenin yeterince basit bir fonksiyonel elemanı varsa, hücre elemanlarının düşük bir katsayısı ile, kristal alanın kullanım katsayısı azalır ve bisin entegrasyonunun azaltıldığı anlamına gelir. Matris bisinde, elektrik bağlantıları metal (iletken) ve yarı iletken (polikristal) lastikler kullanılarak yapılır. Güç ve topraklama devrelerinin lastikleri genellikle düşük direnç ile karakterize edilen alüminyumdan gerçekleştirilir. Artan dirençli alaşımlı yarı iletken lastikler esas olarak kısa düşük voltajlı sinyal zincirlerini uygulamak için kullanılır. Elementler arasındaki elektrik bağlarının oluşturulması için bir çok seviyeli metalleşme tarafından kullanılır. Tasarımın sonunda, BMK'nın parametreleri ve özellikleri, tüketici için oldukça eksiksiz olmalıdır. BMK'nın tip parametreleri ve özellikleri şunları içerir: 1. Üretici teknolojileri; 2. Kristaldeki hücreler; 3. Hücrenin yapısı (elementlerin ayarlanmış); 4. İsim, tipik elektrik parametreleri, diyagramları ve tipik fonksiyonel elemanların fragmanları Hücre elemanlarında; 5. Giriş elemanlarının parametreleri; 6. Periferik temas pedleri; 7. Güç kaynağının gereklilikleri; 8. Güç ve topraklama devreleri, vb. Kontak pedlerinin konumu ve kullanımı için endikasyonlar; BMK Dijital, analog, dijital ve analog ve analog büyük entegre devreler için bir temel. Aynı zamanda, analog bis kullanımına yönelik BMK elemanlarının birleşimi, yükselteçler, karşılaştırıcı, analog dijital anahtarlar ve diğer cihazlar yapmanıza olanak tanır. Çok uzun zaman önce, BMK'nın bakımı, yönetim sürecinin hesaplama ekipmanıdır. teknolojik süreçlerin. Örneğin, T34B1 (KA1515XM1216) bazı BMK, harici cihazların denetleyicisi olarak ZX spektrum bilgisayarının Sovyet klonlarında kullanılmıştır. Sinclair bilgisayarlarda Ula BMK -Microshem'in analogu. Halen, çoğu uygulamada BMK, fabrika üretim sürecini programlama ve yeniden programlamanın izin verilmesini gerektirmeyen FPGA'ya (Programlanabilir Mantıksal Integral-Note Yazar) tabidir. Daha sonra, programlanabilir mantıksal matrisleri düşünüyoruz. Programlanan mantık cihazları bir matris yapısı var ve elementlerin lastik organizasyonu (her bir eleman dikey ve yatay lastiklerle bağlanır). PLU, programlanabilir matrisler ve bunların kombinasyonlarını kullanır: programlanmış ve programlanmış veya programlanabilir ve programlanabilir ve programlanabilir veya programlanabilir veya programlanabilir veya programlanabilir. Programlanabilir veya programlanabilir. İki tür programlanabilir mantık cihazı vardır.

bir özelleştirilmiş fotoğraf maskesini kullanarak özelleştirilmiş fotoğraf maskesini kullanarak özelleştirilmiş bis üretiminde programlanabilir, teknolojiye göre, matris bis üretimi için böyle bir teknoloji;

Equipment'in tüketimi üreticisi ile programlanabilir © İndirmeler (Bilgi tanıtarak) İç kayıtlar veya matrislerin bireysel unsurları üzerinde fiziksel efekt (Rumping Jumpers, Diod'ların yıkılma, yarı iletken cihazların çalışma modlarını değiştirme). Tüketici tarafından programlanabilir mantıksal cihazlar, evrensel mikroelektronik cihazlardır. © Otomatik Programcıların Yardımı'na ayarlayın. Uygulamada, programlanabilir mantıksal matrisler (STIS) ve programlanabilir sabit depolama aygıtları (PPZ) gibi bu tür türler yaygın olarak kullanılır. Genişletmek BIS kristalleri üzerine uygulanan normal yapılar için özellikle önemli olan mantıksal cihazlar, programlanabilir STIS ve tekrar tekrar programlanabilir programlanabilir PLM'ler (RPLM) bir kez geliştirilir ve uygulanır. Yeniden yapılandırılmış bileşiklerle (mabister) ve programlanabilir mimari (Mabispa) -Subsystem plakaları ile matris bis tasarımı ve üretimi yöntemleri geliştirilmiştir. Maskeleri (Photoshop) kullanarak programlama, oksitteki metalizasyon veya temas pencereleri, bipolar transistörlere göre plm'de yaygın olarak kullanılır ve diyotlar. Şekil 2, bir diyot pm'deki elementlerin bileşiklerinin diyagramını göstermektedir. Pozitif polaritenin giriş sinyalleri A -E'nin girişlerine beslenir, M0 -M2'nin işleri yük dirençlerinden alınır. Diyot matrislerinin avantajları basitlik ve küçük alan kristal üzerinde işgal edilmiş ve küçük bir alandır ve önemli miktarın dezavantajıdır. Matris girişleri tarafından tüketilen akımlar. Diyotlar yerine çoklu taklit transistörlerin kullanılması, giriş akımlarını (BN zamanlarında, BN -normal transistör akım iletim katsayısına) önemli ölçüde azaltır ve pm hızını arttırır. Şekil 3, Bipolar Multemitter Transistörlerde PLM'nin bir fragmanının şemasını göstermektedir. Moptransistörlere dayanan gözlükler, en yüksek eleman düzeni yoğunluğunu sağlar, minimum güç tüketimine sahip, ancak bipolar transistörlerdeki matrislerin hızına göre daha düşük. Küçük bir alan ve yüksek güvenilirlik Özel ve mikroişlemci BIS'de yaygın kullanımına neden olan şeydir. Bu tür bir zamanlar üretici tarafından kullanımı alanını daralan üretim sürecinde üretici tarafından programlanmıştır. Özellikle çevresel cihazlarda kullanıldığında, elektriksel olarak programlanabilir PLM'leri, kullanıcının uygulanması için gerçekleştirilen "ayar" vardır. belirtilen fonksiyonlar.

Şekil 2 -Phragment Diod PLM

Şekil 3-BT'de Plm

Şekil 4, matrislerin en yaygın elemanlarını elektrik programlama ile göstermektedir. Programlama, süveterlerin (genellikle nikrom veya polikremi) veya diyotların (PN geçişleri veya boşlukların bariyerleri) eritilmesiyle gerçekleştirilir.

Şekil 4 Elektrik Programlama ile Öğeler PM

Süveterlerin yaklaşık 10 ohm'a dirençli ve akım darbesi onlardan geçirildiğinde erimiş (açık), genlik, okuma akımının genliğinden çok daha büyük. Nikrom veya polikremi atlayıcıları yok etmek için bir akım 20 ... 50 mA; Erime süresi 10 ... 200 ms'dir. Diyotlar, ters voltaj darbesi, bir kaynaktan küçük bir iç dirençle bir kaynaktan uygulandığında (kıvrılma) yollarını (kıvrılır), yeterli akım (200 ... 300 mA) veriyor. Bu, ilave ve termal geçiş geçişlerinin (kök engelleri) ve yarı iletken içindeki metal parçacıkların göç etmesine neden olur (Şekil 4'teki çubuk çizgileri). Zincir oluşturma süresi 0.02 ... 0.05 ms. SLM'nin elektrik programlaması ve kontrolü için, bir bilgisayar tarafından kontrol edilen özel kurulumlar kullanılır. Programlama ve kontrol için kaynak bilgisi şudur: Gerçeklerin Tatac; Yaşam işareti (Arıza) Günlüğü. birimler veya sıfırlar (belirgin olmayan bir PLM'nin ilk bilgilerine bağlı olarak); Programlama darbeleri parametreleri. Düzeltme programı, girişlerdeki adresleri 00 ... 0 ila 11 ... 1 arasındaki adresleri yapar. PLM, besleme voltajını besler ve kontamanın (arıza) programlama-pulsun orijinal bilgi belirtileri varlığında. Programlamadan sonra, izlenir ve gerçeği tablosu ile tesadüf (yetersizliği) gösteren çekin sonucu yazdırılıyor. TRIGHTS, özel bir çipi olan tapa ve oyun sisteminde modern periferik ve ana bilgisayar uzatma panolarında kullanılır. . Kurulun tanımlayıcınızı ve gerekli ve desteklenen kaynakların bir listesini bilgilendirmesine izin verir. SBI (büyük entegre devrelerden fazla) ve düzenli yapıların (Şekil 5) oluşturulması için hücre matrisi yeterince büyük bir entegrasyon derecesidir. Bileşiklerin elemanlarının programlanması, yaratma veya bozulma ile gerçekleştirilir.

Şekil 5-rekonstrüksiyonlu fraksiyon bis

Yeniden yapılandırılmış bileşiklere sahip matris BIS, genellikle minimum güç tüketimi ile karakterize CMoptransistörler temelinde oluşturur. Her türlü atlama telleri bu tür transistörler için geçerlidir. Matris BIS'nin, multipressor alt sistemlerini inşa etmek için yeniden yapılandırılmış bileşiklerle kullanılması geçerlidir. Çeşitli seviyelerin bağ iletkenleri arasındaki bağlantılar, bir lazer ışını (dielektrik eritme) tarafından programlanır, bazı bağlantılar kesilir. Yaklaşık 1 s'ye kaydolun. Bu tür mikrosistemler 100 milyon transistör içerebilir. 2 μm kare milimetre başına 20 bin transistöre ulaşabilir. Besleme voltajının bağlantısı kesildiğinde bilgiyi koruyan mevcut element-kalıplama süresi, uygulanan fonksiyonların silinmesi ve üzerine yazılı bir SLM oluşturmanıza olanak tanır. -rogatif Mantıksal Matrisler (RPLM). Böyle bir transistörün yapısı, devrenin geri kalanına galvanik olarak bağlı olmayan bir polikremi kapısı olan olağan Moptranster'a benzerdir. İlk durumda, transistör bir akım yapmaz (bkz. Şekil 6, A). Kaynak ve transistörün akışı arasındaki iletken bir duruma (kayıt) gitmek için, yaklaşık 5 ms için yeterince büyük bir voltaj uygulanır (yaklaşık 50 V) uygulanır. Bu, kaynak (stok) PN geçişi ve elektronların bir polisarin deklanşöre enjeksiyonunun bir çığına neden olur. Deklanşöre yakalanan, yaklaşık 107 cb / cm2'ye eşit olan şarj (bkz. Şekil 6, B), kaynağı ve stok bağlayan bir kanala neden olur ve sonra uzun süre (10 ... 100 yıl) korunabilir. Voltajın çıkarılması, deklanşör bir oksit tabakası ile çevrildiğinden. Çok küçük bir iletkenliğe sahip. Bilginin enfeksiyonu, ERCHONS'INTRONLARIN KAPSINDAN KAPANMAK İÇİN AŞAĞIDAKİ SEERGIA ışınlarının ışınlanması altında gerçekleştirilir. alt tabakaya (Şekil 6). Silme, örneğin x-ışını radyasyonu ile iyonlaştırıcı kullanılarak da yapılabilir. Besleme voltajı 5 ... 15 V ve transistörden akan akımın kontrolü olduğunda, matristen bilgi okunması gerçekleştirilir. Bölgenin belirli hücrelerinin örneğinin organizasyonu (bkz. Şekil 6, C) Kayan panjurlu transistörlerle tutarlı bir şekilde geleneksel moptransistörler bulunur.

Şekil 6. Kayan panjurlu MopTransmistörlerdeki PLM: a) kapatıldı (silinmiş) depolama transistörü; B) Matrisin (TV örnekleme transistörü, depolama transistörü TK) parçası; 1 -OS; 2 - polikristalin silikon deklanşörü; 3 -Stock; 4-susuz şarj; 5 - Bölgesel tükenme

Biss ile birlikte, yeniden yapılandırılmış bileşikler, bis ve SBI'nin programlanabilir mimarisi ile oluşturulmasıyla ilişkili yönü geliştirir ve plakalardaki alt sistemler şeklinde gerçekleştirilir. Subsistem mimarisinin yeniden yapılandırılması, dahili anahtarlama elemanları kullanarak hafızalı olarak gerçekleştirilir. Ayrıca, hafıza elemanları hem modüler heopytransistörlerde hem de ilçen enjeksiyonu olan transistörlerde yapılabilir. Şekil 7'de, Programlanabilir bir mimari ile matris bisin yapısal şeması. Kontrol veriyolu (shu), alt sistem mimarisinin yapılandırma (programlama) belirli bir göreve dağıtılmış bellek bloklarına (P) kodlarını yazmak için kullanılır. Matrisin (m) çözme blokları, anahtarlama veri yolu (SC) aracılığıyla dağıtılmış anahtarlar (k) ile bağlanır.

Şekil 7 - Programlanabilir mimarisi ile matris bis'in yorucu şeması

SB'nin programlanabilir mimarisi olarak uygulanması, montaj işlemini otomatikleştirmenizi sağlar.

Kaynaklara referanslar1. /Wiki/%D0%91%D0%9c%D0%9a3.bedio ansiklopedi wikipediaurl: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9f%D0%9B%D0%98%D0%A1

Konyaev Ivan Sergeyevich, 3 yıl Armavir Mekanik ve Teknoloji Enstitüsü (Şube) Kuban Devlet Teknoloji Üniversitesi, Armavirmonogarov Sergey Ivanovich, Teknik Bilimler Adayları, Anplant Elektrik Ekipmanları ve Otomasyon Doçenti, Armavir Mekanik ve Teknoloji Enstitüsü (Şube) Kuban Eyalet Üniversitesi Teknoloji Üniversitesi, Binanın Armavirprincipleri Largescale Entegre Schemesabstract: Bu makale, largescale entegre devrelerin (LSIS) inşaat ilkelerinin araştırılmasına odaklanmaktadır (LSIS) .Keywords: BIS, büyük bir entegre devre, temel matris kristalleri, programlanabilir mantık aygıtları.