【物理】2.7《了解集成电路》精品课件(粤教版选修3-1)

将晶体管、电阻、电容等各种电子元器件以相互联系的状态集成到半导体材料（主要是硅）或者绝缘体材料薄层片子上，再用一个管壳将其封装起来，构成一个完整的、具有一定功能的电路或系统。这种有一定功能的电路或系统就是集成电路.集成电路美国工程师杰克·基尔比集成电路发明人。诺贝尔物理学奖获得年2000达拉斯市德州美国在癌症因日20月6年2005去世，享年八十一岁。1958年9月12日，美国，德克萨斯州达拉斯市，德州仪器公司的实验室里，工程师杰克·基尔比成功地实现了把电子器件集成在一块半导体材料上的构想。这一天，被视为集成电路的诞生日，而这枚小小的芯片，开创了电子技术历史的新纪元。美国工程师杰克·基尔比发明的第一块集成电路集成电路发明人集成电路发明人：杰克.基尔比画电路图集成电路分类----（1）按功能分类数字集成电路模拟集成电路微波集成电路以电平高（1）、低（0）两个二进制数字进行数字运算、存储、传输及转换。基本形式有门电路和触发电路。主要有计数大路、译码器、存储器等。处理模拟信号的电路。分为线性与非线性两类。线性集成电路又叫运算放大器，用于家电、自控及医疗设备上。非线性集成电路用在信号发生器、变频器、检波器上。指工作频率高于1000MHz的集成电路，应用于导航、雷达和卫星通信等方面。1.小规模集成电路（SSI）：10～100元件／片如各种逻辑门电路、集成触发器2.中规模集成电路（MSI）：100～1000元件／片，如译码器、编码器、寄存器、计数器3.大规模集成电路（LSI）：1000～105元件／片，如中央处理器，存储器。4.超大规模集成电路（VLSI）：105元件以上／片CPU（Pentium)含有元件310万～330万个集成电路分类----（2）按集成度分类集成电路优点及前景1。连接导线小，可靠性高2。体积小，材料少3。专用性强，选用方便，用途广泛1。技术升级快，可移动的、网络化的、智能化、多媒体的实时信息设备和系统是主驱动力前景：优点：2。运算速度更快3。与其他学科相结合衍生出一系列崭新的科学领域和重要的经济增长点，如微电子机械系统、微电光机械系统及生物芯片知识拓展：龙芯一号龙芯2001年5月，在（中国大陆）中科院计算所知识创新工程的支持下，龙芯课题组正式成立。2001年8月19日，龙芯1号设计与验证系统成功启动linux操作系统，10月10日通过由中国科学院组织的鉴定。2002年8月10日，首片龙芯1号龙芯XIA50流片成功。知识拓展：龙芯二号龙芯二号4月17日，在惠州第三届国际数码节数码论坛上，中国科学院计算技术研究所副所长樊建平透露，中国第一个拥有自主知识产权、通用高性能的“龙芯二号”将于4月18日在北京人民大会堂正式发布，该芯片是由中国科学研究院计算技术研究所研制。此前，据中科院透露，龙芯2号将采用0.18微米的工艺，实现主频500MHz、SPECCPU2000测试分值超过300的64位通用处理器芯片。SPEC分值的指标意味着这款芯片的实际性能与1GHz的奔腾4性能相当，是2002年9月28日发布的龙芯1号实测性能的10到15倍。龙芯2号的样机能够运行完整的64位中文Linux操作系统，全功能的Mozilla浏览器、多媒体播放器和OpenOffice办公套件，具备了桌面PC的基本功能。龙芯2号是我国自主研制的可用于桌面和笔记本电脑的通用处理器。4月18日知识拓展：龙芯二号国外某信息技术专业网站最近报道：“龙芯二号”与美国ＭＩＰＳ公司一种芯片“存在９５％的兼容性”，因而被认为是“模仿ＭＩＰＳ设计架构的一个变种”。中科院计算所“龙芯”处理器首席科学家胡伟武２９日对本社记者说：“仅仅通过猜测的‘架构９５％类似’片面推断‘龙芯二号’侵犯相关公司的知识产权，这是极不负责任的做法。打个比方，我们不能根据两套住房都是三室一厅，都有两个房间朝南，就认为它们的设计相互抄袭。”胡伟武领导的这个“龙芯”团队经过长期艰苦攻关，终于掌握了设计计算机中央处理器这项核心技术。他们在２００２年研制成功首款“龙芯”高性能处理器。今年２季度投入生产的“龙芯二号”６４位通用芯片的性能可与英特尔奔腾Ⅲ处理器相媲美。知识拓展：龙芯二号科院计算技术研究所研究员、“龙芯一号”研制组组长胡伟武今天在此间透露，最近研制的龙芯二号增强型，性能达到中低档“奔四”水平，龙芯处理器的研发成功，标志着中国掌握高性能处理器技术。胡伟武是在今晚此间举行的“飞扬的青春”中国青年五四奖章系列论坛首场论坛上发言时作上述表示的。这位“龙芯二号”的总设计师和项目负责人透露，二00二年我们研制出“龙芯一号”，性能相当于“五八六”，二00三年研制了“龙芯二号”，达到中档“奔三”水平。中国科学院计算技术研究所２９日正式澄清：由该所科学家自主研发并已投入批量生产的“龙芯二号”处理器的所有设计，不存在对外国公司持有专利的侵权。知识拓展：PentiumIV一、Intel的Netburst技术奔腾IVCPU采用了Intel的Netburst技术，与Intel奔腾IIICPU处理器相比，体系结构的流水线深度增加了一倍，达到了20级。从而能极大地提高了奔腾IVCPU的性能和频率。该技术对该产品提供了如下贡献：手机主控制芯片手机主板知识拓展：手机与集成电路研究性学习网址：中国数字科技馆知识拓展：数字科技馆知识拓展：集成电路引脚识别一、单列直插型集成电路的识别标记，有的用倒角，有的用凹坑。这类集成电路引脚的排列方式也是从标记开始，从左向右依次为1、2、3……如图(b)、(c)所示。二、扁平型封装的集成电路多为双列型，这种集成电路为了识别管脚，一般在端面一侧有一个类似引脚的小金属片，或者在封装表面上有一色标或凹口作为标记。其引脚排列方式是:从标记开始，沿逆时针方向依次为1、2、3……如图(d)所示。但应注意，有少量的扁平封装集成电路的引脚是顺时针排列的。三、双列直插式集成电路的识别标记多为半圆形凹口，有的用金属封装标记或凹坑标记。这类集成电路引脚排列方式也是从标记开始，沿逆时针方向依次为1、2、3……如图(e)、(f)。实践与拓展：自制光控—声控开关实践与拓展：自制光控—声控开关