1、“.....它内部集成了个晶体管。第个真正通用的微处理器是年开发的英特尔,它包含了个晶体管,每秒钟能执行万个指令。现代微处理器具有更大容量和更高的速度。它们包含英特尔的高性能奔腾机,集成了万个晶体管。将来的技术前景微处理器和集成电路的技术正在快速地发展。现在,最复杂的微处理器包含大约千万个电晶体。年以前,包含超过五千万个晶体管被认为是先进的微处理器,而到了年则包含亿。石版印刷技术也将会取得进步。年以前,最小的元素尺寸都小于微米在这些尺寸上,连短波长的紫外线光都不可能达成必需的分解使用极端短波长的光,其它可能的可能性包括使用电子和离子的非常狭窄光线或用石版印刷术更换光学的石版印刷术使用这些技术,时钟速度在之前可以增加到超过......”。
2、“.....微处理器表现的限制因素将会是它们自己的行为在极端小的尺寸,量子效力由于电子的类似波性质产生可以支配晶体管和线路的行为当微处理器接近原子尺寸时,新的装置和线路设计可能是必需的包括分子束的外延技术,在真空的高分子室中个时刻半导体被堆积成个原子,使用扫描透纳显微镜可以观察到单个原子以原子的精确性移动在内的这些技术,在生产下代先进的微处理器时将可能被用到。微处理器介绍微处理器是类超大规模集成电路。集成电路像我们熟知的微晶和芯片是复杂的电子电路,它由印制在单个细小和平整的半导体材料上的极其微小的元件组成。现代微处理器合并了多达千万个晶体管作为电子放大器振荡器或更多的是作为开关,另外还有像电极二极管电容和导线等其他元件,通通装进大约邮票大小的面积里......”。
3、“.....就像便携本的功能样控制单元解释程序总线承载出入芯片和计算机的数据信息内存支持片上计算。更复杂的微处理器往往包含其他部件,例如特殊存储区,也叫高速缓冲存储器,可以加速微处理器对外部数据存储设备访问。新式微处理器是以比特的总线宽度工作的,这就是说,可同时传输位数据,它是个二进制数,即用和表示的信息单位元。计算机的晶振提供协调微处理器所有活动的时钟信号。最先进的微处理器的时钟频率是大约每秒钟亿个周期,允许在每秒钟可以执行亿个计算机指令。微处理器功能相当于计算机的中央处理单元,提供计算的控制。微处理器也用于其他先进的电子系统,例如计算机打印机汽车和喷气式飞机等......”。
4、“.....它没有大容量的存储器,也没有能力同键盘游戏杆和鼠标等输入设备以及显示器和打印机等输出设备进行通信。微控制器是个不同类型的集成电路,它是个完整的片上计算机,包含了具有特殊功能的基本微处理器的所有功能部件。视频游戏录像机汽车和其他机器都使用了微控制器。微处理器的制造生产微处理器的第步是制造超纯的硅基体,然后将有圆晶片形状的硅切片磨成平滑的镜面。目前,工业上使用的最大硅晶片的直径是。在氧化过程中,称为电介质的不导电层被放置在晶片每个导电层之间。最重要的类物质就是氧化硅,它是把硅放在充满氧气的炉子中加热到大约℉时生长而成的。硅和氧结合形成很薄的层氧化物,大约。制造微处理器采用的技术与制造其他集成电路使用的技术类似......”。
5、“.....微处理器通常具有比其他芯片更复杂的结构,而且微处理器的制造需要及其精细的技术。微处理器的经济制造需要批量生产。在硅晶片的表面,上百个的掩模或电路模式被同时制造出来。微处理器是通过导电物质绝缘物质和半导体物质的无数次沉积和清除过程制造的,每次薄层,直到几百个分离的步骤后,才制成了个复杂的三明治,它包含了微处理器的所有内部连线和电路。仅在硅晶片的外表面的部分层大约厚大约人头发厚度的被用于电子电路。加工处理的步骤包括衬基的制备氧化光刻蚀刻注入和薄膜沉积。几乎沉积在晶片的每层都必须精确地按晶体管和其他电子元件的形状制备。通常这个处理过程叫做光刻,它类似于把晶片转换为张摄像图和投射个电路图片在晶片上。晶片表面的叫防光剂或放蚀剂的涂层,当暴露在光线下将发生变化......”。
6、“.....这些模板的尺寸只有微米,因为最短的可见光的波长是大约微米,短波长的紫外线才可以用于模板微小细节的溶解。光刻后,对晶片进行腐蚀,或者用化学药品进行湿腐蚀,或者放在个特别的装有等离子体腐蚀气体的密室中,除去抗蚀剂。紧接着的步骤是离子注入,像硼和磷等杂质被掺入硅内,可以改变其导电性。完成这个过程需要电离硼或磷原子剥去个或两个电子,用离子注入机使用巨大的能量将它们推进晶片里。最后离子嵌入在晶片的表面中。微处理器的结构如此小和精细以至于粒灰尘可以破坏整个掩模。因为生产微处理器车间的空气需要极好的过滤和没有任何灰尘,所以此车间被称为清洁车间。今天最清洁的车间被定义为类车间,它表明每立方英尺的空气中超过微粒的最大数目作为对比......”。
7、“.....用于构建微处理器的薄层被称作薄膜。这过程的最后步,是在个等离子体溅射器中进行沉积,生成层薄膜。这可以使用蒸发法,把涂料熔化,然后蒸发,使其涂覆在晶使用单周期指令,便于流水线操作执行。大量使用寄存器,数据处理指令只对寄存器进行操作,只有加载存储指令可以访问存储器,以提高指令的执行效率。除此以外,体系结构还采用了些特别的技术,在保证高性能的前提下尽量缩小芯片的面积,并降低功耗所有的指令都可根据前面的执行结果决定是否被执行,从而提高指令的执行效率。可用加载存储指令批量传输数据,以提高数据的传输效率。可在条数据处理指令中同时完成逻辑处理和移位处理。在循环处理中使用地址的自动增减来提高运行效率。当然,和架构相比较,尽管架构有上述的优点......”。
8、“.....事实上,和各有优势,而且界限并不那么明显。现代的往往采用的外围,内部加入了的特性,如超长指令集就是融合了和的优势,成为未来的发展方向之。微处理器的寄存器结构处理器共有个寄存器,被分为若干个组,这些寄存器包括个通用寄存器,包括程序计数器指针,均为位的寄存器。个状态寄存器,用以标识的工作状态及程序的运行状态,均为位,目前只使用了其中的部分。同时,处理器又有种不同的处理器模式,在每种处理器模式下均有组相应的寄存器与之对应。即在任意种处理器模式下,可访问的寄存器包括个通用寄存器至二个状态寄存器和程序计数器。在所有的寄存器中,有些是在种处理器模式下共用的同个物理寄存器,而有些寄存器则是在不同的处理器模式下有不同的物理寄存器......”。
9、“.....在后面的相关章节将会详细描述。微处理器的指令结构微处理器的在较新的体系结构中支持两种指令集指令集和指令集。其中,指令为位的长度,指令为位长度。指令集为指令集的功能子集,但与等价的代码相比较,可节省以上的存储空间,同时具备位代码的所有优点。关于处理器的指令结构,在后面的相关章节将会详细描述。第五章微处理器的应用选型鉴于微处理器的众多优点,随着国内外嵌入式应用领域的逐步发展,微处理器必然会获得广泛的重视和应用。但是,由于微处理器有多达十几种的内核结构,几十个芯片生产厂家,以及千变万化的内部功能配置组合,给开发人员在选择方案时带来定的困难,所以,对芯片做些对比研究是十分必要的。以下从应用的角度出发,对在选择微处理器时所应考虑的主要问题做些简要的探讨......”。
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