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技術(shù)專(zhuān)題
微處理器與集成電路-有什么區別
什么是集成電路?
集成電路在硅晶片上包含微型晶體管。
集成電路是一塊半導體芯片,其中裝有數千到數十億個(gè)晶體管。很難想象這是怎么可能的,但是它并沒(méi)有減少典型的三腳NPN晶體管的得分。
取而代之的是,通過(guò)將MOS晶體管的基本結構放在一小片硅片上來(lái)構建集成電路。MOS晶體管的連接方式可以實(shí)現較大設置的相同功能。
您可以追溯到1960年代集成電路的起源。將電路縮小到拇指大小的想法很流行。這是因為它節省了成本,空間,并且改變了多年來(lái)設計電子產(chǎn)品的方式。
如今,您不禁在每個(gè)電子產(chǎn)品和產(chǎn)品中找到集成電路。集成電路可以像模擬多路復用器一樣簡(jiǎn)單,也可以像以太網(wǎng)收發(fā)器一樣先進(jìn)。
什么是微處理器?
微處理器構成電子電路的大腦。
微處理器是集成電路,但并非所有集成電路都是微處理器。就像X教授一樣,微處理器是一塊智能的集成電路。它構成了需要計算能力的電路的大腦。
最早的微處理器在硅晶圓上具有數千個(gè)晶體管,但目前的數量已達到數十億個(gè)。AMD Epic Rome于2019年發(fā)布,芯片中的晶體管數量超過(guò)390億個(gè)。
與其他集成電路不同,微處理器起著(zhù)計算大腦的作用。它能夠處理編程到其中的邏輯和算術(shù)指令。微處理器由算術(shù)和邏輯單元(ALU),控制單元和寄存器陣列組成。
對于大多數消費者而言,微處理器通常與計算機的CPU相關(guān)聯(lián)。但是,微處理器的使用已擴展到PC,智能手機和筆記本電腦之外。微處理器也被開(kāi)發(fā)為圖形處理器單元(GPU)。
在商用電子產(chǎn)品中,微處理器正在推動(dòng)像Raspberry Pi這樣的單板計算機的發(fā)展。而且,還有微控制器,它是在單個(gè)芯片中將微處理器與內存和I / O外設結合在一起的。
電子設計中的微處理器與集成電路
使用微處理器時(shí)請注意速度。
您可能會(huì )處理電子設計中的集成電路。有時(shí),您可能會(huì )面臨使用微處理器的艱巨任務(wù)。假定使用微處理器進(jìn)行的設計與典型的IC類(lèi)似是錯誤的。
如果您跳過(guò)PCB設計中的幾個(gè)最佳實(shí)踐,那么在處理差分收發(fā)器或邏輯門(mén)等典型IC時(shí),仍然有可能創(chuàng )建成功的設計。通常,這些無(wú)源IC在電源和速度方面都非常強大。
但是,在使用微處理器的設計中重復同樣的錯誤,您可能會(huì )面臨原型中成堆的問(wèn)題。眾所周知,微處理器是耗電的設備,并且通常在數百赫茲或千兆赫茲的范圍內運行。
不用說(shuō)微處理器對傳遞給它的電壓很敏感。波紋或電壓突然下降會(huì )極大地影響微處理器的穩定性。由于微處理器通過(guò)高速數據總線(xiàn)與存儲器連接,因此EMI也是一個(gè)問(wèn)題。高速數據交換可能是EMI的來(lái)源,可能會(huì )影響相鄰的敏感組件。