高中物理《了解集成電路》課件1（18張PPT）

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歡迎進入物理課堂 了解集成電路 將晶體管 電阻 電容等各種電子元器件以相互聯(lián)系的狀態(tài)集成到半導體材料 主要是硅 或者絕緣體材料薄層片子上 再用一個管殼將其封裝起來 構成一個完整的 具有一定功能的電路或系統(tǒng) 這種有一定功能的電路或系統(tǒng)就是集成電路 集成電路 美國工程師杰克 基爾比 集成電路發(fā)明人 2000年獲得諾貝爾物理學獎 2005年6月20日因癌癥在美國德州達拉斯市去世 享年八十一歲 1958年9月12日 美國 德克薩斯州達拉斯市 德州儀器公司的實驗室里 工程師杰克 基爾比成功地實現(xiàn)了把電子器件集成在一塊半導體材料上的構想 這一天 被視為集成電路的誕生日 而這枚小小的芯片 開創(chuàng)了電子技術歷史的新紀元 美國工程師杰克 基爾比發(fā)明的第一塊集成電路 集成電路發(fā)明人 集成電路發(fā)明人 杰克 基爾比 畫電路圖 集成電路分類 1 按功能分類 數(shù)字集成電路模擬集成電路微波集成電路 以電平高 1 低 0 兩個二進制數(shù)字進行數(shù)字運算 存儲 傳輸及轉換 基本形式有門電路和觸發(fā)電路 主要有計數(shù)大路 譯碼器 存儲器等 處理模擬信號的電路 分為線性與非線性兩類 線性集成電路又叫運算放大器 用于家電 自控及醫(yī)療設備上 非線性集成電路用在信號發(fā)生器 變頻器 檢波器上 指工作頻率高于1000MHz的集成電路 應用于導航 雷達和衛(wèi)星通信等方面 1 小規(guī)模集成電路 SSI 10 100元件 片如各種邏輯門電路 集成觸發(fā)器 2 中規(guī)模集成電路 MSI 100 1000元件 片 如譯碼器 編碼器 寄存器 計數(shù)器 3 大規(guī)模集成電路 LSI 1000 105元件 片 如中央處理器 存儲器 4 超大規(guī)模集成電路 VLSI 105元件以上 片 CPU Pentium 含有元件310萬 330萬個 集成電路分類 2 按集成度分類 集成電路優(yōu)點及前景 1 連接導線小 可靠性高 2 體積小 材料少 3 專用性強 選用方便 用途廣泛 1 技術升級快 可移動的 網絡化的 智能化 多媒體的實時信息設備和系統(tǒng)是主驅動力 前景 優(yōu)點 2 運算速度更快 3 與其他學科相結合衍生出一系列嶄新的科學領域和重要的經濟增長點 如微電子機械系統(tǒng) 微電光機械系統(tǒng)及生物芯片 知識拓展 龍芯一號 龍芯2001年5月 在 中國大陸 中科院計算所知識創(chuàng)新工程的支持下 龍芯課題組正式成立 2001年8月19日 龍芯1號設計與驗證系統(tǒng)成功啟動linux操作系統(tǒng) 10月10日通過由中國科學院組織的鑒定 2002年8月10日 首片龍芯1號龍芯XIA50流片成功 知識拓展 龍芯二號 龍芯二號4月17日 在惠州第三屆國際數(shù)碼節(jié)數(shù)碼論壇上 中國科學院計算技術研究所副所長樊建平透露 中國第一個擁有自主知識產權 通用高性能的 龍芯二號 將于4月18日在北京人民大會堂正式發(fā)布 該芯片是由中國科學研究院計算技術研究所研制 此前 據中科院透露 龍芯2號將采用0 18微米的工藝 實現(xiàn)主頻500MHz SPECCPU2000測試分值超過300的64位通用處理器芯片 SPEC分值的指標意味著這款芯片的實際性能與1GHz的奔騰4性能相當 是2002年9月28日發(fā)布的龍芯1號實測性能的10到15倍 龍芯2號的樣機能夠運行完整的64位中文Linux操作系統(tǒng) 全功能的Mozilla瀏覽器 多媒體播放器和OpenOffice辦公套件 具備了桌面PC的基本功能 龍芯2號是我國自主研制的可用于桌面和筆記本電腦的通用處理器 4月18日 知識拓展 龍芯二號 國外某信息技術專業(yè)網站最近報道 龍芯二號 與美國 公司一種芯片 存在 的兼容性 因而被認為是 模仿 設計架構的一個變種 中科院計算所 龍芯 處理器首席科學家胡偉武 日對本社記者說 僅僅通過猜測的 架構 類似 片面推斷 龍芯二號 侵犯相關公司的知識產權 這是極不負責任的做法 打個比方 我們不能根據兩套住房都是三室一廳 都有兩個房間朝南 就認為它們的設計相互抄襲 胡偉武領導的這個 龍芯 團隊經過長期艱苦攻關 終于掌握了設計計算機中央處理器這項核心技術 他們在 年研制成功首款 龍芯 高性能處理器 今年 季度投入生產的 龍芯二號 位通用芯片的性能可與英特爾奔騰 處理器相媲美 知識拓展 龍芯二號 科院計算技術研究所研究員 龍芯一號 研制組組長胡偉武今天在此間透露 最近研制的龍芯二號增強型 性能達到中低檔 奔四 水平 龍芯處理器的研發(fā)成功 標志著中國掌握高性能處理器技術 胡偉武是在今晚此間舉行的 飛揚的青春 中國青年五四獎章系列論壇首場論壇上發(fā)言時作上述表示的 這位 龍芯二號 的總設計師和項目負責人透露 二00二年我們研制出 龍芯一號 性能相當于 五八六 二00三年研制了 龍芯二號 達到中檔 奔三 水平 中國科學院計算技術研究所 日正式澄清 由該所科學家自主研發(fā)并已投入批量生產的 龍芯二號 處理器的所有設計 不存在對外國公司持有專利的侵權 知識拓展 PentiumIV 一 Intel的Netburst技術奔騰IVCPU采用了Intel的Netburst技術 與Intel奔騰IIICPU處理器相比 體系結構的流水線深度增加了一倍 達到了20級 從而能極大地提高了奔騰IVCPU的性能和頻率 該技術對該產品提供了如下貢獻 手機主控制芯片 手機主板 知識拓展 手機與集成電路 研究性學習網址 中國數(shù)字科技館 知識拓展 數(shù)字科技館 知識拓展 集成電路引腳識別 一 單列直插型集成電路的識別標記 有的用倒角 有的用凹坑 這類集成電路引腳的排列方式也是從標記開始 從左向右依次為1 2 3 如圖 b c 所示 二 扁平型封裝的集成電路多為雙列型 這種集成電路為了識別管腳 一般在端面一側有一個類似引腳的小金屬片 或者在封裝表面上有一色標或凹口作為標記 其引腳排列方式是 從標記開始 沿逆時針方向依次為1 2 3 如圖 d 所示 但應注意 有少量的扁平封裝集成電路的引腳是順時針排列的 三 雙列直插式集成電路的識別標記多為半圓形凹口 有的用金屬封裝標記或凹坑標記 這類集成電路引腳排列方式也是從標記開始 沿逆時針方向依次為1 2 3 如圖 e f 實踐與拓展 自制光控 聲控開關 實踐與拓展 自制光控 聲控開關 同學們 來學校和回家的路上要注意安全 同學們 來學校和回家的路上要注意安全