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數位IC
 
IC(Integrated Circuit)是積體電路,亦即搭載許多電晶體的半導體。
 
本章介紹的IC位於黑色封裝(package)內部,稱為晶片。一般來說,IC多指安裝在數位電路裡面的數位IC,內部搭載許多電晶體。搭載超過數萬個電晶體的IC,又稱為LSI(Large Scale Integrated Circuit,大規模積體電路)。最近的LSI,晶片四周有非常細的接腳,置於封裝組件中,再牢牢裝於印刷電路板上。拆解手機等新型資訊科技產品,可看到LSI和其他組件一起搭載在小型的印刷電路板上。而且,令人驚訝的是,電路板上的晶片數量並不多,因為最近的LSI整合度※提高,使產品的功能只依靠少數LSI晶片。
 
五藻拆解的電子骰子所使用的數位IC,是只有數十個電晶體的小規模IC,組裝在兩側擁有多隻接腳的封裝(DIP:Dual Inline Package,雙插封裝)中。1970 年代到1980 年代,DIP可以在日本秋葉原等地方買到,將DIP插入萬用電路板(洞洞板),再焊接配線,製成數位電路,即是古老而優良的電子工程。現在除了教學,這種IC已經沒有人在使用了,取而代之的是設計者能夠自由改變內部功能的IC──PLD(Programmable Logic Device,可程式邏輯元件)。
 
PLD的同伴FPGA(Field Programmable Gate Array,場規劃邏輯閘陣列)搭載了大規模且高速的數位電路,不但價格便宜且設計簡單。FPGA的測試用電路板很容易買,晶片與晶片之間不需要焊接。現今,從事電子工程的相關人士都開始使用FPGA,可輕鬆製作功能強大的電子產品。另外,FPGA的數位電路直接封裝在晶片中,所以不管五藻怎麼拆解,也看不到裡面的結構。本書的一開始,我們會先沉浸在古老而優良的電子工程世界,學習數位電路。不論是運用小型積體電路,還是運用最新型FPGA的電子工程,都通用本書介紹的數位電路原理。掌握此原理,即可運用最新技術的CAD(Computer Aided Design)電腦輔助設計軟體和FPGA,製作自己喜歡的電路。
 
※整合度,指單一晶片所容納的元件數量。
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