Интегральные микросхемы. Технология производства цифровых микросхем, страница 4

Дешифратор выполняет преобразование параллельного двоичного кода в выходной сигнал на одном из своих выходов (К155ИД1).

Кодопреобразователь представляет собой функциональный узел, преобразующий входной m-элементный параллельный код в выходной n-элементный параллельный код (564ИК2).

Мультиплексор (управляемый кодом коммутатор) предназначен для коммутации сигнала одного из входов на выход (К155КП2).

Устройства сравнения и сумматоры выполняют соответственно сравнение и суммирование двух кодов (К555СП1).

К цифровым ИС последовательностного типа относятся триггеры, счетчики, регистры, делители.

Триггеры составляют основу функциональных узлов последовательностного типа. К ним относят устройства, имеющих два устойчивых состояния, в каждое из которых триггер переводится внешним воздействием (К155ТМ5).

Регистром называют цифровой узел, предназначенный для записи и хранения кода (К155ИР1).

Счетчиком называют функциональный узел, который осуществляет подсчет поступающих на его вход импульсов (К155ИЕ2).

Делителем называют функциональный узел, который осуществляет деление частоты  входных импульсов на заданный коэффициент. Обычно в качестве делителя используются счетчики.

БИС и микропроцессоры

Создание интегральных микросхем, состоящих из 10-15 до 25-100 схемных элементов, явилось первым этапом на пути существенного расширения  функциональных возможностей электронной аппаратуры и улучшения ее количественных и качественных показателей. Такие интегральные схемы представляют в большинстве случаев универсальную элементную базу для создания более сложных узлов и схем разрабатываемой аппаратуры.

Развитие микроэлектроники направлено на создание БИС, состоящих из десятков и сотен тысяч компонентов. Граница между обычными и большими интегральными схемами условна.

БИС представляют ряд типовых узлов и схем цифровых устройств: счетчики, регистры, дешифраторы и т.д.

БИС создают широкие перспективы применения электроники в промышленности с использованием программного управления, а также средств цифровой вычислительной техники.

Развитие микроэлектроники в начале семидесятых годов привело к появлению микропроцессоров - новой разновидности БИС, особенность которых заключается в реализации полного перечня функций, выполняемых процессором современных ЭВМ. В связи с широким спектром возможных применений эволюция архитектуры микропроцессоров пошла по нескольким различным направлениям, в результате чего появились следующие классы:

простые однокристальные 4- и 8-разрядные контроллеры невысокой производительности, применяемые в игрушках, кинофототехнике, бытовых приборах и автомобильной электронике;

быстродействующие секционные комплекты микропроцессорных БИС для создания вычислительных машин произвольной разрядности, адаптируемых к алгоритмам обработки данных на микропрограммном уровне;

мощные однокристальные 16- и 32-разрядные микропроцессоры, сравнимые по производительности с мини-ЭВМ;

процессоры цифровой обработки сигналов, подключаемые к стандартным интерфейсам микроЭВМ для обработки арифметических алгоритмов, таких, как быстрое преобразование Фурье;

аналоговые процессоры - устройства, включающие АЦП, ЦАП, устройства цифровой обработки и представляющиеся пользователю как системы с аналоговым входом и аналоговым выходом.

Существенное отличие архитектуры, ориентированной на различные классы задач, порождает взаимную незаменяемость разных классов микропроцессоров. Развитие всех направлений дополняет друг друга, в результате чего создается элементная база, ориентированная на эффективное использование в составе систем и устройств различной производительности и потребления энергии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Бурное развитие микроэлектроники, цифровой в том числе, продолжается. Примером этому является эволюция микропроцессоров, используемых в персональных компьютерах. Так, количество активных элементов в кристалле возросло от 5-6 тыс. у 8-разрядного микропроцессора класса I-8080 [6] до 6 млн. у процессора  Pentium. Преодолен микронный барьер - при изготовлении процессоров Pentium используется 0.35-микронная технология. Частота работы процессоров Pentium перешагнула 100 мГц рубеж и уже начали осваиваться частоты в 200 и более мГц.

Все это привело к компьютеризации практически всех сфер деятельности человека, в том числе и военной. Решение сложных задач по поддержанию боевой готовности ракетных войск невозможно без использования цифровой и вычислительной техники, поэтому будущему офицеру-ракетчику необходимы глубокие знания электроники.