ic的功能及类型
矿石收音机时代就已使用的二极管、三极管、电阻、电容等分立元件至今仍在生产、出售、使用。ic中更是大量存在具有相同功能的元件,为与通常的分立元件相区别,称前者为“半导体元件”。
这些半导体元件,一般可以分成两大类:第一大类为有源元件(又称为能动元件、主动元件,这种称谓更科学),指在ic中具有使电气信号放大、变换等积极功能的元件,例如三极管、二极管等;第二大类为无源元件(又称为受动元件、被动元件,这种称谓更科学),指在ic芯片中起受动作用的元件,例如电阻、电容等。
这些半导体元件在ic中成千上万,数量很多,为对集成电路有初步了解,应该从以下几个方面考虑:
①功能方面:该集成电路有哪些功能,起什么作用;
②性能方面:运行速度、工作电压、功耗各是多少;
③集成度方面:ic中含有多少(数量级)半导体元件;
④集成密度方面:半导体元件在芯片上挤得有多满,或说单位面积上装有多少半导体元件;
⑤技术方面:为实现上述要求,采用了哪些技术。
首先,存储器ic的功能是存储记忆各种各样信息。其次,cpu是指相当于计算机大脑的中央处理器。cpu又分为mpu(microprocessor unit)、mcu(micro controllerunit)以及处理器周边ic。
mpu是在cpu部分仅装入一个lsi芯片构成的。mcu比mpu做得更加紧凑,多用于家电等产品。as-ic(application specific integrated circuit)区别于cpu更多为定制的,分为用户定制型和特殊用途型。其中的用户定制型又分为全用户定制型以及半用户定制型,半用户定制型分为门阵列型(ga)、标准单元阵列型。而特殊用户定制型有数字式音频应用型、图像处理应用型以及其他的应用。最后是系统lsi,是指仅在一个芯片上同时装入多个前面所介绍的通用ic以及lsi,以实现多种不同的系统功能,因此也可以称为soc(system on chip),即单芯片系统。
ram和rom
存储器的功能是存储或记忆各种各样的“信息”。
存储器按功能可分为易失性存储器(随机存储器)和不易失性存储器(只读存储器)两大类:前者切断电源则已存储的信息全部失掉;而后者即使切断电源已存储的信息也继续保持。
易失性存储器称为ram(random access memory:随机存取存储器),这种存储器可以随时写入或者随时读出新的信息。在ram中又有dram和sram之分。
在dram(dynamic ram:动态随机存取存储器)中存储的信息,即使电源不切断,经过一定的时间,记忆内容也会失掉。为此,在dram中,每经过一定的时间需要重复进行“再存入”(修复动作)操作。
与此相对,对于sram(static ram:静态随机存取存储器)来说,只要电源不切断,记忆就继续保持。没有必要像dram那样进行“再存入”操作,因此使用方便,速度也快。
无论是dram还是sram,都属于易失性存储器,电源一旦切断,记忆的内容就会失掉。与此相对,即使电源切断,内容仍能保持得非易失性存储器为rom。通常,单提到rom,是指“掩模rom”,其记忆的内容在ic制作时即已存入,以后不能更改,故只能进行“读出动作”,为只读性存储器。
存储器ic按功能的分类
与此相对,eprom在ic制造时处于“白纸”状态,必要的信息可以在以后记入。而且,经紫外线照射可消除记入的信息,但与dram相比要慢得多,消除时全部信息同时失掉。
eeprom也属于rom,其中信息可以以块为单位用电气方法进行消除,只是构造复杂,集成度难以提高。近年来出现了快闪存储器(flashmemory)。例如家庭用isdn(integrated services digitalnetworks:综合服务数字网络系统)设备等,经一次设定,以后即使电源切断,也不会自动消除,显然快闪存储器等大有用武之地。
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