2023年7月20日 晴
日程安排:
八点半之前到达公司,吃点早饭开始今天的学习,继续学习昨天的文档和芯片的内容。
学习内容:
芯片的分类
本文重点关注芯片中晶体管工作状态和电信号种类,把芯片家族粗略划分为:
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数字电路芯片
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模拟电路芯片
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数模混合电路芯片
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特种电路芯片
一、数字电路芯片
主要用于计算机和逻辑控制领域,它的工作原理是通过晶体管控制电流的开和关,来表达数据或信息的0和1,或者表达逻辑判断的是与非,所以数字电路也称为也称为开关电路或者逻辑电路。数字电路主要是由工作在开关状态的警惕组成。数字电路的规模大小由其中的晶体管多少来分类,数字电路芯片主要包括以下7种:
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逻辑电路(包括与门、或门、非门、锁存器、移位器、计数器、编码器、译码器、选择器、比较器、运算器等):
逻辑电路芯片国际通用系列有74系列、40系列、54系列、厂家兼容系列、非系列专用电路等。但即使逻辑电路的品种再多,基本上也是与门、或门和非门电路组合而成,因此上述系列的电路也称为组合逻辑电路。理论上数量足够庞大的逻辑电路芯片可以实现目前所有复杂芯片的功能,甚至可以实现一个复杂系统的功能。
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通用处理器(CPU、GPU、DSP、APU等)
通用处理器是由海量逻辑电路组成的,它包含了控制、存储、运算、输入输出等部分,形成了一个完整的数据和信息处理系统。它是规模最大、结构最复杂的一类数字电路芯片,因此通用处理器被归类为据大规模集成电路。通用处理器被称为电子产品和信息系统的大脑和中枢。
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中央处理器CPU,用于管理、调度和控制电子产品和信息系统各组成部分协调高效工作
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图像处理器GPU,接受CPU管理,但可以独立管理、调度和控制有关图像显示、图形处理的事务
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数字信号处理器DSP,接受CPU管理,但可以独立完成大量、成批和规整的数据和信息的快速运算和处理
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存储器(SRAM、DRAM、PROM、Flash等)
存储器是用于存储数据和信息的芯片,可细分为静态存储器(SRAM)、动态存储器(DRAM、LPDDRX)、可编程只读存储器(PROM)、闪速存储器(Flash)和嵌入式存储器(Embedded Memory)等。
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SRAM用于电子产品中存储数据,在通电过程保持数据不变,断电后数据丢失
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DRAM在通电过程中通过定时刷新保持数据不变,断电后数据丢失
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Flash在通电过程中保持数据不变,断电也不丢失
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PROM一旦用特殊手段写入数据后,不论通电与否都不会丢失。前两种称为易失性存储器,后两种称为非易失性存储器
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单片系统(SoC)
单片系统就是把一个电子系统全部集成到一颗芯片中。只要给SoC芯片加上电源和少量外部电路,就可以实现一个完整的电子产品或系统的功能。例如音频播放器(MP4)、汽车导航仪、手机等都可以用一个SoC芯片加少量外部元器件来实现。SoC芯片内部一般由CPU核、嵌入式存储器、I/O接口(按键、触控、USB、WiFi……)等部分组成。
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微控制器(MCU)
微控制器通常也称为单板机或单片机,它是简化版的通用处理器(CPU)。简化体现在几个方面,包括处理字宽、处理器和指令架构、内存大小、时钟速度等。MCU一般用在较简单的、小型的电子产品或系统中,实现简单的控制和数据处理任务,但在大型系统中,也可以用许多MCU完成复杂的控制任务。MCU的种类特别多,主要产品多达70 多个系列,500多个品种。
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定制电路(ASIC)
如果用户不想使用通用芯片,而是按自己的应用要求定制一款芯片,这种芯片就称为全定制芯片。二代身份证芯片就是典型的ASIC例子。有些整机厂商为自己的产品定制ASIC,避免采用通用芯片,一是为了保护产品的技术细节和诀窍,二是ASIC会更加适合自己产品的需要,三是只要产品能上量,就可以摊薄ASIC高昂的定制费用。
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可编程逻辑器件(PLD 包括PLD、PAL、GAL、FPGA等)
前面的六种芯片在出厂时候就已经被确定好,它们被称为固定逻辑电路芯片。而可编程逻辑器件由工厂生产出来后,其功能还没有确定,需要设计人员按照需求进行编程后才能表现出想要的功能,也被称为半定制芯片。
二、模拟电路芯片
模拟电路是指用来对模拟信号进行检测、传输、变换、处理、放大等工作的电路。其中原件除了晶体管,还有二极管、电阻、电容和电感等。其中晶体管大多数不是像数字电路一样工作在开关状态,而是工作在线性状态。模拟电路功能多、种类多、很难成系列,设计难度高,对设计人员要求高所以设计人员薪酬会更高。
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分立器件和模组(二极管、三极管、MOSFET、IGBT等)
这些器件和模组也是采用集成电路平面工艺制作而成,虽然封装成器件和模组的形式,外观不像一般的芯片,但它们也属于集成电路的范畴。
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电源电路:
电源电路用于把200V50H交流电转换成不同输出电压和电流的直流电,作为各种电子产品和系统的电源。电源电路芯片种类很多,仅以常用的开关电源芯片为例,芯片型号高达300多种,现有的电源芯片型号不下500种
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信号检测电路:
用于检测微弱的电信号,经过滤波、放大等多种前端处理后,变成便于处理的大信号或者数字信号。
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滤波器:
滤波电路用于信号的提取、变换或抗干扰。它是一种选频电路,可以使信号中特定的频率成分通过,同时极大地衰减其他频率成分
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转换电路:
转换电路用于把电流信号转换成电压信号或将电压信号转换成电流信号
将直流信号转换为交流信号或将交流信号转换为直流信号
将直流电压转换成与之成正比的频率。
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信号发生器:
用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波等。主要包括各种函数信号发生器,特殊频率、波形和脉冲信号发生器等。
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放大器:
用于对信号的电压、电流或功率进行放大。主要包括前置放大器、运算放大器和功率放大器等十多种放大器。
三、数模混合电路
先不学了,领导安排任务了!新的学习任务,不知道是不是公司保密内容,先不在这里发了~
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芯片的分类
本文重点关注芯片中晶体管工作状态和电信号种类,把芯片家族粗略划分为:
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数字电路芯片
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模拟电路芯片
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数模混合电路芯片
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特种电路芯片
一、数字电路芯片
主要用于计算机和逻辑控制领域,它的工作原理是通过晶体管控制电流的开和关,来表达数据或信息的0和1,或者表达逻辑判断的是与非,所以数字电路也称为也称为开关电路或者逻辑电路。数字电路主要是由工作在开关状态的警惕组成。数字电路的规模大小由其中的晶体管多少来分类,数字电路芯片主要包括以下7种:
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逻辑电路(包括与门、或门、非门、锁存器、移位器、计数器、编码器、译码器、选择器、比较器、运算器等):
逻辑电路芯片国际通用系列有74系列、40系列、54系列、厂家兼容系列、非系列专用电路等。但即使逻辑电路的品种再多,基本上也是与门、或门和非门电路组合而成,因此上述系列的电路也称为组合逻辑电路。理论上数量足够庞大的逻辑电路芯片可以实现目前所有复杂芯片的功能,甚至可以实现一个复杂系统的功能。
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通用处理器(CPU、GPU、DSP、APU等)
通用处理器是由海量逻辑电路组成的,它包含了控制、存储、运算、输入输出等部分,形成了一个完整的数据和信息处理系统。它是规模最大、结构最复杂的一类数字电路芯片,因此通用处理器被归类为据大规模集成电路。通用处理器被称为电子产品和信息系统的大脑和中枢。
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中央处理器CPU,用于管理、调度和控制电子产品和信息系统各组成部分协调高效工作
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图像处理器GPU,接受CPU管理,但可以独立管理、调度和控制有关图像显示、图形处理的事务
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数字信号处理器DSP,接受CPU管理,但可以独立完成大量、成批和规整的数据和信息的快速运算和处理
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存储器(SRAM、DRAM、PROM、Flash等)
存储器是用于存储数据和信息的芯片,可细分为静态存储器(SRAM)、动态存储器(DRAM、LPDDRX)、可编程只读存储器(PROM)、闪速存储器(Flash)和嵌入式存储器(Embedded Memory)等。
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SRAM用于电子产品中存储数据,在通电过程保持数据不变,断电后数据丢失
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DRAM在通电过程中通过定时刷新保持数据不变,断电后数据丢失
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Flash在通电过程中保持数据不变,断电也不丢失
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PROM一旦用特殊手段写入数据后,不论通电与否都不会丢失。前两种称为易失性存储器,后两种称为非易失性存储器
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单片系统(SoC)
单片系统就是把一个电子系统全部集成到一颗芯片中。只要给SoC芯片加上电源和少量外部电路,就可以实现一个完整的电子产品或系统的功能。例如音频播放器(MP4)、汽车导航仪、手机等都可以用一个SoC芯片加少量外部元器件来实现。SoC芯片内部一般由CPU核、嵌入式存储器、I/O接口(按键、触控、USB、WiFi……)等部分组成。
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微控制器(MCU)
微控制器通常也称为单板机或单片机,它是简化版的通用处理器(CPU)。简化体现在几个方面,包括处理字宽、处理器和指令架构、内存大小、时钟速度等。MCU一般用在较简单的、小型的电子产品或系统中,实现简单的控制和数据处理任务,但在大型系统中,也可以用许多MCU完成复杂的控制任务。MCU的种类特别多,主要产品多达70 多个系列,500多个品种。
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定制电路(ASIC)
如果用户不想使用通用芯片,而是按自己的应用要求定制一款芯片,这种芯片就称为全定制芯片。二代身份证芯片就是典型的ASIC例子。有些整机厂商为自己的产品定制ASIC,避免采用通用芯片,一是为了保护产品的技术细节和诀窍,二是ASIC会更加适合自己产品的需要,三是只要产品能上量,就可以摊薄ASIC高昂的定制费用。
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可编程逻辑器件(PLD 包括PLD、PAL、GAL、FPGA等)
前面的六种芯片在出厂时候就已经被确定好,它们被称为固定逻辑电路芯片。而可编程逻辑器件由工厂生产出来后,其功能还没有确定,需要设计人员按照需求进行编程后才能表现出想要的功能,也被称为半定制芯片。
二、模拟电路芯片
模拟电路是指用来对模拟信号进行检测、传输、变换、处理、放大等工作的电路。其中原件除了晶体管,还有二极管、电阻、电容和电感等。其中晶体管大多数不是像数字电路一样工作在开关状态,而是工作在线性状态。模拟电路功能多、种类多、很难成系列,设计难度高,对设计人员要求高所以设计人员薪酬会更高。
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分立器件和模组(二极管、三极管、MOSFET、IGBT等)
这些器件和模组也是采用集成电路平面工艺制作而成,虽然封装成器件和模组的形式,外观不像一般的芯片,但它们也属于集成电路的范畴。
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电源电路:
电源电路用于把200V50H交流电转换成不同输出电压和电流的直流电,作为各种电子产品和系统的电源。电源电路芯片种类很多,仅以常用的开关电源芯片为例,芯片型号高达300多种,现有的电源芯片型号不下500种
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信号检测电路:
用于检测微弱的电信号,经过滤波、放大等多种前端处理后,变成便于处理的大信号或者数字信号。
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滤波器:
滤波电路用于信号的提取、变换或抗干扰。它是一种选频电路,可以使信号中特定的频率成分通过,同时极大地衰减其他频率成分
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转换电路:
转换电路用于把电流信号转换成电压信号或将电压信号转换成电流信号
将直流信号转换为交流信号或将交流信号转换为直流信号
将直流电压转换成与之成正比的频率。
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信号发生器:
用于产生正弦波、矩形波、三角波、锯齿波等。主要包括各种函数信号发生器,特殊频率、波形和脉冲信号发生器等。
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放大器:
用于对信号的电压、电流或功率进行放大。主要包括前置放大器、运算放大器和功率放大器等十多种放大器。
三、数模混合电路
先不学了,领导安排任务了!新的学习任务,不知道是不是公司保密内容,先不在这里发了~
标签:存储器,20,芯片,数字电路,电路,逻辑电路,信号,2023,日记 From: https://www.cnblogs.com/bolunwei/p/17568427.html