Eiginleikar vöru

Tilkynna villu í vöruupplýsingum

Skoða svipað

Skjöl og miðlar

Umhverfis- og útflutningsflokkanir

samþætt hringrás (IC), einnig kölluð örrafræn hringrás, örflögu eða flís, samsetning afrafræníhlutir, framleiddir sem ein eining, þar sem smækkuð virk tæki (td,smáriogdíóða) og óvirk tæki (td,þéttaogviðnám) og samtengingar þeirra eru byggðar upp á þunnu undirlagi afhálfleiðariefni (venjulegasílikon).Afleiðinginhringráser því lítilleinhæfur„flís,“ sem getur verið allt að nokkrir fersentimetrar eða aðeins nokkrir fermetrar.Einstakir hringrásaríhlutir eru almennt smásæir að stærð.

Innbyggthringrásir eiga uppruna sinn í uppfinningusmáriárið 1947 afWilliam B. Shockleyog lið hans áAmerican Telephone and Telegraph Company's Bell Laboratories.Lið Shockley (þar á meðalJohn BardeenogWalter H. Brattain) komist að því að við réttar aðstæður,rafeindirmyndi mynda hindrun á yfirborði ákveðinnakristalla, og þeir lærðu að stjórna flæðirafmagní gegnumkristalmeð því að hagræða þessari hindrun.Að stjórna rafeindaflæði í gegnum kristal gerði liðinu kleift að búa til tæki sem gæti framkvæmt ákveðnar rafmagnsaðgerðir, svo sem merkjamögnun, sem áður voru gerðar með lofttæmisrörum.Þeir nefndu þetta tæki smári, af samsetningu orðannaflytjaogviðnám.Rannsóknin á aðferðum til að búa til rafeindatæki með föstu efni varð þekkt sem solid-staterafeindatækni.Solid-state tækireyndust mun traustari, auðveldari að vinna með, áreiðanlegri, miklu minni og ódýrari en lofttæmisrör.Með því að nota sömu meginreglur og efni lærðu verkfræðingar fljótlega að búa til aðra rafmagnsíhluti, svo sem viðnám og þétta.Nú þegar hægt var að gera rafmagnstæki svo lítil var stærsti hluti hringrásarinnar óþægilega raflögnin á milli tækjanna.

Grunngerðir IC

Analogá mótistafrænar hringrásir

Analog, eða línulegar, hringrásir nota venjulega aðeins nokkra íhluti og eru því nokkrar af einföldustu gerðum ICs.Almennt eru hliðrænar hringrásir tengdar við tæki sem safna merki fráumhverfieða senda merki aftur til umhverfisins.Til dæmis, ahljóðnemabreytir sveiflukenndum raddhljóðum í rafmerki með mismunandi spennu.Hliðstæð hringrás breytir síðan merkinu á einhvern gagnlegan hátt - eins og að magna það eða sía það af óæskilegum hávaða.Slíkt merki gæti þá verið flutt aftur í hátalara, sem myndi endurskapa þá tóna sem upphaflega tóku upp af hljóðnemanum.Önnur dæmigerð notkun fyrir hliðræna hringrás er að stjórna einhverju tæki til að bregðast við stöðugum breytingum á umhverfinu.Til dæmis sendir hitaskynjari breytilegt merki til ahitastillir, sem hægt er að forrita til að kveikja og slökkva á loftkælingu, hitara eða ofni þegar merkið hefur náð ákveðinnigildi.

Stafræn hringrás er aftur á móti hönnuð til að taka aðeins við spennu með tilteknum gildum.Hringrás sem notar aðeins tvö ástand er þekkt sem tvíundir hringrás.Hönnun hringrásar með tvíundarstærðum, „kveikt“ og „slökkt“ sem táknar 1 og 0 (þ.e. satt og ósatt), notar rökfræðiBoolean algebru.(Reiknir eru einnig gerðar ítvöfaldur talnakerfimeð Boolean algebru.) Þessir grunnþættir eru sameinaðir í hönnun ICs fyrir stafrænar tölvur og tengd tæki til að framkvæma þær aðgerðir sem óskað er eftir.

Örgjörvihringrásir

Örgjörvareru flóknustu ICs.Þau eru samsett úr milljörðum afsmárisem hafa verið stillt sem þúsundir einstakra stafrænnahringrásir, sem hver um sig framkvæmir ákveðna rökfræðiaðgerð.Örgjörvi er eingöngu byggður úr þessum rökrásum sem eru samstilltar hver við aðra.Örgjörvar innihalda venjulegamiðlæg vinnslueining(CPU) tölvu.

Rétt eins og gönguhljómsveit gegna hringrásirnar rökfræðilegu hlutverki sínu aðeins eftir leiðbeiningum hljómsveitarstjórans.Hljómsveitarstjórinn í örgjörva, ef svo má segja, er kallaður klukka.Klukkan er merki sem skiptir fljótt á milli tveggja rökfræðilegra staða.Í hvert skipti sem klukkan breytir um stöðu, sérhver rökfræðihringrásí örgjörvanum gerir eitthvað.Hægt er að gera útreikninga mjög hratt, allt eftir hraða (klukkutíðni) örgjörvans.

Örgjörvar innihalda nokkrar hringrásir, þekktar sem skrár, sem geyma upplýsingar.Skrár eru fyrirfram ákveðnar minnisstaðir.Hver örgjörvi hefur margar mismunandi gerðir af skrám.Varanlegar skrár eru notaðar til að geyma forforritaðar leiðbeiningar sem þarf fyrir ýmsar aðgerðir (svo sem samlagningu og margföldun).Bráðabirgðaskrár verslunarnúmer sem á að reka og einnig niðurstöðu.Önnur dæmi um skrár eru forritateljarinn (einnig kallaður leiðbeiningabendill), sem inniheldur heimilisfangið í minni næstu leiðbeiningar;staflabendilinn (einnig kallaður staflaskráin), sem inniheldur heimilisfang síðustu leiðbeiningarinnar sem sett var inn á minnissvæði sem kallast staflan;og minnisfangaskrá, sem inniheldur heimilisfangið þar semgögnsem unnið er með er staðsett eða þar sem gögnin sem unnið hafa verið með verða geymd.

Örgjörvar geta framkvæmt milljarða aðgerða á sekúndu á gögnum.Auk tölvur eru örgjörvar algengir ítölvuleikjakerfi,sjónvörp,myndavélar, ogbíla.

Minnihringrásir

Örgjörvar þurfa venjulega að geyma fleiri gögn en hægt er að geyma í nokkrum skrám.Þessar viðbótarupplýsingar eru færðar í sérstakar minnisrásir.Minnier samsett úr þéttum fylkjum samhliða hringrása sem nota spennuástand sitt til að geyma upplýsingar.Minni geymir einnig tímabundna röð leiðbeininga, eða forrits, fyrir örgjörvann.

Framleiðendur leitast stöðugt við að minnka stærð minnisrása - til að auka getu án þess að auka pláss.Að auki nota smærri íhlutir venjulega minna afl, starfa skilvirkari og kosta minna í framleiðslu.