当今半导体芯片工业大多数应用的是基于硅的集成电路。我们就以硅基集成电路为例来跟大家讲述半导体芯片的工作原理。
由于半导体芯片是集成电路的载体,芯片分类也就是指的集成电路的分类。
集成电路按规模大小分为:小规模集成电路(SSI)、中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)、超大规模集成电路(VLSI)、特大规模集成电路(ULSI)。
集成电路按其功能、结构的不同,可以分为模拟集成电路和数字集成电路两大类。
模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号(指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等),而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号(指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号)。
集成电路按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。
双极型集成电路的制作工艺复杂,功耗较大,代表集成电路有TTL、ECL、HTL、LST-TL、STTL等类型。单极型集成电路的制作工艺简单,功耗也较低,易于制成大规模集成电路,代表集成电路有CMOS、NMOS、PMOS等类型。
集成电路按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。
膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。
很多人不明白半导体芯片的工作原理是怎样的,为什么那些app程序,下载到了手机里,手机上的芯片就可以按照程序中的逻辑运行起来了。
其实芯片跟外界连接的途径只有一种,那就是引脚。而所谓的引脚也不过是两种功能,一种是输入,用来监控外界的状态,一种是输出,用来操控外界。无论是外部中断,还是串口接收…..都是输入的一种特殊状态,而无论是串口输出,PWM…. 也都只不过是输出的一种特殊形式而已。
半导体芯片的的核心是晶圆,晶圆就是一片硅片,然后在上面刻录凹槽,填充介质,使芯片可以形成或者更多的三极管。;
(数字电路)各种门和寄存器组合就可以形成各种各样加法器、触发器等;
(模拟电路)学过模拟电路同学都知道,三极管可以工作在截至区,放大区,和饱和区。而且我们可以使用三极管组成与,非,或等数字门电路。
因此简要的概括就是:n多三极管->n多各种门->n种基本电路->芯片
而我们编写的程序,Z后也都是各种二进制文件010101001010010010 ,通过他们去控制三极管的开启和关闭,那么芯片的世界就按照我们设定的逻辑运行起来了。
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