IC基础ppt课件
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IC基本培训PPT课件
02
IC基础知识
IC定义与分类
总结词
了解IC的基本概念和分类方式
详细描述
集成电路是将多个电子元件集成在一块衬底上，实现一定的电路或系统功能的微型电子部件。根据不同的 分类标准，IC可分为多种类型，如按功能结构可分为数字IC和模拟IC，按集成度可分为小规模集成电路、 中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路等。
IC基本培训PPT课件
• 引言 • IC基础知识 • IC设计流程 • IC制造工艺 • IC应用案例分析 • 未来IC发展趋势与挑战
01
引言
培训背景和目的
背景
随着信息技术的发展，集成电路（IC）在各个领域的应用越来越广泛，对IC设 计、制造、封装和测试人才的需求也不断增加。为了满足这一需求，提高从业 人员的技能水平，开展IC基本培训显得尤为重要。
代社会的科技变革产生了深远影响。
案例二：数字信号处理器IC应用
总结词
数字信号处理器IC在音频、图像、视频等领域具有强大的信号处理能力，广泛应用于通 信、多媒体等领域。
详细描述
数字信号处理器IC是一种专门用于处理数字信号的集成电路，具有高速、高精度、低功 耗等特点。它在音频、图像、视频等领域广泛应用，能够对数字信号进行采集、转换、 处理和输出。数字信号处理器IC在通信、多媒体等领域发挥着重要作用，推动了数字信
IC制造工艺
晶圆制程
晶圆制程概述
介绍晶圆制程的基本概念、原理 和重要性，包括单晶硅的制备、
晶圆加工等。
薄膜沉积技术
详细介绍物理气相沉积、化学气相 沉积等薄膜沉积技术，以及它们在 IC制造中的应用。
光刻与刻蚀技术
阐述光刻和刻蚀工艺的原理、流程 和技术要点，以及它们在形成电路 图样中的作用。
微电子学概论PPT课件
的分类 微电子学
的特点
集成电路的分类
导论
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
集成电路的分类
器件结构类型 集成电路规模 使用的基片材料 电路形式 应用领域
器件结构类型分类
导论
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
集成电路（IC）产值的增长率（RIC）高于电子 工业产值的增长率（REI）
电子工业产值的增长率又高于GDP的增长率 （RGDP）
一般有一个近似的关系
RIC≈1.5~2REI REI≈3RGDP
微电子学发展情况
导论
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
世界GDP和一些主要产业的发展情况
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
1947年12月13日 晶体管发明 1958年 的一块集成电路 1962年 CMOS技术 1967年 非挥发存储器 1968年 单晶体管DRAM 1971年 Intel公司微处理器
摩尔定律
导论 晶体管的
发明 集成电路
发展历史 集成电路
高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电 子学发展的方向
微电子学的渗透性极强
它可以是与其他学科结合而诞生出一系列新的 交叉学科，例如微机电系统(MEMS)、生物芯 片等
作业
微电子学？
导论 晶体管的
微电子学核心？
发明 微电子学主要研究领域？
集成电路 发展历史
微电子学特点？
集成电路 集成电路？
的分类
例如数模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器等
的特点
集成电路的分类
导论
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
集成电路的分类
器件结构类型 集成电路规模 使用的基片材料 电路形式 应用领域
器件结构类型分类
导论
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
集成电路（IC）产值的增长率（RIC）高于电子 工业产值的增长率（REI）
电子工业产值的增长率又高于GDP的增长率 （RGDP）
一般有一个近似的关系
RIC≈1.5~2REI REI≈3RGDP
微电子学发展情况
导论
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
世界GDP和一些主要产业的发展情况
晶体管的 发明
集成电路 发展历史
集成电路 的分类
微电子学 的特点
1947年12月13日 晶体管发明 1958年 的一块集成电路 1962年 CMOS技术 1967年 非挥发存储器 1968年 单晶体管DRAM 1971年 Intel公司微处理器
摩尔定律
导论 晶体管的
发明 集成电路
发展历史 集成电路
高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电 子学发展的方向
微电子学的渗透性极强
它可以是与其他学科结合而诞生出一系列新的 交叉学科，例如微机电系统(MEMS)、生物芯 片等
作业
微电子学？
导论 晶体管的
微电子学核心？
发明 微电子学主要研究领域？
集成电路 发展历史
微电子学特点？
集成电路 集成电路？
的分类
例如数模(D/A)转换器和模数(A/D)转换器等
【课件】IC卡技术及应用
3. CPU卡－实质为单片机的嵌入式应用
ppt课件
6
按用途分
金融卡 非金融卡
信用卡 储蓄卡 身份证 社保卡 交通卡等
1．信用卡－由银行发行和管理，作为支付工 具，可透支。
2. 储蓄卡－又称现金卡，作为电子钱包，不 能透支。
3. 非金融卡－用于各种事物管理等。
ppt课件
7
按读写方式
接触式IC卡：串行通讯和并行通讯 非接触式IC卡
(1) 安全数据存储、传输和处理：面向字节操作的逻辑加密 卡，如Atmel的AT88SC200、Philips的PC2032/2042、Siemens 的SLE4418/4428/4432/4442等，应用于保险卡、加油卡、驾驶 卡、借书卡等。
ppt课件
17
(2) 相关数据记录、存储、处理，包括：
① 一次性使用的不可重置式，如Siemens的SLE4406/4436、 Atmel的AT88SC06、Gemplus的GPM276/103。
② 可重置式，如Siemens的SLE4404(64次)、Atmel的 AT88SC101/102(128次)，应用于IC卡电话、小额电子钱包。
ppt课件
18
IC卡 Integrated Circuit Card
Smart Card
Intelligent Card
Microcircuit Card
Microchip Card
将集成电路芯片嵌入塑料基片,封装成卡。
ppt课件
retur3n
1.1.2 IC卡发展史
1972年 Roland Mereno（法）提出IC卡设想。
应用领域：银行、交通、通信、卫生、社保、
公用事业…… ppt课件
ppt课件
6
按用途分
金融卡 非金融卡
信用卡 储蓄卡 身份证 社保卡 交通卡等
1．信用卡－由银行发行和管理，作为支付工 具，可透支。
2. 储蓄卡－又称现金卡，作为电子钱包，不 能透支。
3. 非金融卡－用于各种事物管理等。
ppt课件
7
按读写方式
接触式IC卡：串行通讯和并行通讯 非接触式IC卡
(1) 安全数据存储、传输和处理：面向字节操作的逻辑加密 卡，如Atmel的AT88SC200、Philips的PC2032/2042、Siemens 的SLE4418/4428/4432/4442等，应用于保险卡、加油卡、驾驶 卡、借书卡等。
ppt课件
17
(2) 相关数据记录、存储、处理，包括：
① 一次性使用的不可重置式，如Siemens的SLE4406/4436、 Atmel的AT88SC06、Gemplus的GPM276/103。
② 可重置式，如Siemens的SLE4404(64次)、Atmel的 AT88SC101/102(128次)，应用于IC卡电话、小额电子钱包。
ppt课件
18
IC卡 Integrated Circuit Card
Smart Card
Intelligent Card
Microcircuit Card
Microchip Card
将集成电路芯片嵌入塑料基片,封装成卡。
ppt课件
retur3n
1.1.2 IC卡发展史
1972年 Roland Mereno（法）提出IC卡设想。
应用领域：银行、交通、通信、卫生、社保、
公用事业…… ppt课件
电源管理 IC培训讲义PPT课件
2007.02.06
1
概述:
• 任何电子设备都需要一个或几个输出电压恆定的直
流电源。通常的作法是将市电降压、整流、滤波、 稳压、输出一直流电压供装置使用。
• 在电源集成运用中，电源管理IC有独到之处，应用
最广泛。下面就简要介绍一下有关电源管理IC的一 些特征。
2
1.电源管理IC的分类：
集成稳压器的种类较多，可按以下几方面来分类
5
三端可调输出稳压IC（有正负输出电 压两类）：
此处的三端是指电压输入端、电压输出端和电 压调整端。在电压调整端外接电位器后可对输出电 压进行调节，其主要特点是使用灵活。如正输出国 标通用的LM117系列、（LM217、LM317）、LM123 系列、LM140系列、LM138系列、LM150系列等；与 之对应的负输出也各有一个系列。这类稳压器的命 名方法无明显规律，封装也各异。
恒流源
基准 电压
误差 放大
Байду номын сангаас
地
调整管安全 工作区保护
短路保护 过热保护
～～
调整管
Rsc 输出
Ra
Rb
图一：78××系列稳压器电路框图
10
Ui
恒流源 基准电压
＋
－
保护
R1
Uo
R2
图二： LM317系列稳压器电路框图
低通滤波
功率转换
整流滤波
N1
～220V/50Hz
高压DC
整流滤波
N2
低压DC
脉宽调制
控制电路
如正输出的78××系列，78后面的数字代表该 稳压IC输出的正电压数值，单位为V。例如7806既表 示稳压输出为＋6V（相对于公共地端）；7812表示 稳压输出为＋12V等。有的型号在前面和后面还有一 个或几个英文字母，如W78××、AN78××、 L78××CV等等。前面的字母称“前缀”，一般是各 生产厂家的代号；后边的称“后缀”，用以表示输 出电压容差和封装外壳的类型等。如负输出的 79××系列，负输出与正输出比较，除输出电压为 负电压、引脚排列不同外，其命名方法、外型等均 与78××系列相同。
1
概述:
• 任何电子设备都需要一个或几个输出电压恆定的直
流电源。通常的作法是将市电降压、整流、滤波、 稳压、输出一直流电压供装置使用。
• 在电源集成运用中，电源管理IC有独到之处，应用
最广泛。下面就简要介绍一下有关电源管理IC的一 些特征。
2
1.电源管理IC的分类：
集成稳压器的种类较多，可按以下几方面来分类
5
三端可调输出稳压IC（有正负输出电 压两类）：
此处的三端是指电压输入端、电压输出端和电 压调整端。在电压调整端外接电位器后可对输出电 压进行调节，其主要特点是使用灵活。如正输出国 标通用的LM117系列、（LM217、LM317）、LM123 系列、LM140系列、LM138系列、LM150系列等；与 之对应的负输出也各有一个系列。这类稳压器的命 名方法无明显规律，封装也各异。
恒流源
基准 电压
误差 放大
Байду номын сангаас
地
调整管安全 工作区保护
短路保护 过热保护
～～
调整管
Rsc 输出
Ra
Rb
图一：78××系列稳压器电路框图
10
Ui
恒流源 基准电压
＋
－
保护
R1
Uo
R2
图二： LM317系列稳压器电路框图
低通滤波
功率转换
整流滤波
N1
～220V/50Hz
高压DC
整流滤波
N2
低压DC
脉宽调制
控制电路
如正输出的78××系列，78后面的数字代表该 稳压IC输出的正电压数值，单位为V。例如7806既表 示稳压输出为＋6V（相对于公共地端）；7812表示 稳压输出为＋12V等。有的型号在前面和后面还有一 个或几个英文字母，如W78××、AN78××、 L78××CV等等。前面的字母称“前缀”，一般是各 生产厂家的代号；后边的称“后缀”，用以表示输 出电压容差和封装外壳的类型等。如负输出的 79××系列，负输出与正输出比较，除输出电压为 负电压、引脚排列不同外，其命名方法、外型等均 与78××系列相同。
医学免疫学IC-1ppt课件
级淋巴组织 滤胞样DC: 分布于外周淋巴器官淋巴滤泡生
发中心
边缘区DC
38
2）非淋巴样组织中的DC
间质性DC: 分布于实质器官间质毛细血管附近
郎格汉斯细胞: 位于表皮和胃肠上皮部位 3） 体液中的DC 输入淋巴液中的DC及外周血中的DC
39
皮肤
体内几类主要的DC
朗格汉斯细胞
隐蔽细胞
40
外周淋巴器官
24
2. 加工提呈抗原 单核巨噬细胞是专职抗原提呈细胞。主要通过吞噬作用以及受体介导 的胞吞作用摄取抗原。 3. 调节免疫应答 4. 介导炎症反应
25
Macrophages Ingest and Degrade antigens
(B)
26
巨噬细胞的免疫调节作用
27
介导炎症反应
1 2
溶酶体外漏 1 靶细胞 分泌炎症介质
免疫调节（IL-1、IL-6、IL-12）
18
二
生物学作用
1. 参与免疫防御及免疫自稳
1）抗感染
2）免疫自稳 3）抗肿瘤
19
抗感染
(A)
bacteria
Long pseudopodia
20
21
22
免疫自稳
吞噬消化
细菌
射线损伤的细胞 衰老的细胞
变异的细胞
木屑
尘埃
23
抗肿瘤
直接接触膜融合 细胞毒物质：蛋白水解酶、溶细胞素、TNF-α 肿瘤特异性抗体介导的ADCC
44
2. 免疫调节 分泌细胞因子调节免疫应答
3. 参与诱导免疫耐受 诱导中枢耐受：参与T细胞阳性选择 未成熟DC诱导外周耐受
45
调节免疫应答
分泌多种细胞因子， 调节免疫应答。
发中心
边缘区DC
38
2）非淋巴样组织中的DC
间质性DC: 分布于实质器官间质毛细血管附近
郎格汉斯细胞: 位于表皮和胃肠上皮部位 3） 体液中的DC 输入淋巴液中的DC及外周血中的DC
39
皮肤
体内几类主要的DC
朗格汉斯细胞
隐蔽细胞
40
外周淋巴器官
24
2. 加工提呈抗原 单核巨噬细胞是专职抗原提呈细胞。主要通过吞噬作用以及受体介导 的胞吞作用摄取抗原。 3. 调节免疫应答 4. 介导炎症反应
25
Macrophages Ingest and Degrade antigens
(B)
26
巨噬细胞的免疫调节作用
27
介导炎症反应
1 2
溶酶体外漏 1 靶细胞 分泌炎症介质
免疫调节（IL-1、IL-6、IL-12）
18
二
生物学作用
1. 参与免疫防御及免疫自稳
1）抗感染
2）免疫自稳 3）抗肿瘤
19
抗感染
(A)
bacteria
Long pseudopodia
20
21
22
免疫自稳
吞噬消化
细菌
射线损伤的细胞 衰老的细胞
变异的细胞
木屑
尘埃
23
抗肿瘤
直接接触膜融合 细胞毒物质：蛋白水解酶、溶细胞素、TNF-α 肿瘤特异性抗体介导的ADCC
44
2. 免疫调节 分泌细胞因子调节免疫应答
3. 参与诱导免疫耐受 诱导中枢耐受：参与T细胞阳性选择 未成熟DC诱导外周耐受
45
调节免疫应答
分泌多种细胞因子， 调节免疫应答。
IC基础知识
Discrete semiconductor分立半导体： Diode二极管 Transistor晶体管 Thyristor晶闸管
Discrete semiconductor group分立 半导体分类 Diode二极管
Diode二极管Diode can be classified by various type基于不同
IC集成电路
Analog & mixed Signal模拟与混合信号 ICADC/DAC模数/数模转换IC Audio & Modem音频/调制IC Controller控制IC OP amp运算放大器 Opto-coupler光耦 Power converter电源变换IC Switch analog模拟开关IC Video interface视频接口IC Voltage reference电压参考IC Voltage regulator电压调整IC RF射频IC
Transistor pin-out三极管的脚位For TO-92 and SOT-23, pin-out is generally defined with A figure对于TO-92和 SOT-23封装的三极管脚位通常如右 图所示
Various pin-out for various items不同的型号有不同的 脚位
Active components sub-family主动 元件子族系
Active components主动元件： Discrete semiconductor分立半导体 IC集成电路 Hybrid IC混合集成电路 Active oscillator有源振荡器
Discrete semiconductor group分立半 导体分类
集成电路介绍ppt课件
11．TQFP 扁平簿片方形封装 12．TSOP 微型簿片式封装 13．CBGA 陶瓷焊球阵列封装 14．CPGA 陶瓷针栅阵列封装 15．CQFP 陶瓷四边引线扁平 16．CERDIP 陶瓷熔封双列 17．PBGA 塑料焊球阵列封装 18．SSOP 窄间距小外型塑封 19．WLCSP 晶圆片级芯片规 模封装 20．FCOB 板上倒装片
CSP封装具有以下特点： (1)满足了LSI芯片引出脚不断增加的需要； (2)解决丁IC裸芯片不能进行交流参数测 试和老化筛选的问题； (3)封装面积缩小，延迟时间大大缩小。
5.3 发展趋势
• 1、MCM封装 • 2、三维封装
1、MCM组装 Multi chip module
芯片 封装体
芯片
封装外壳
五、集成电路封装技术
• 1、直插式 • 2、表面贴装式 • 3、芯片尺寸封装 • 4、发展趋势
5.1 直插式
• To封装：
• DIP封装
5.1 直插式
DIP封装特点： • (1)适合PCB的穿孔安装，操作方便； • (2)比TO型封装易于对PCB布线； • (3)芯片面积与封装面积之间的比值较大，故体积
二、集成电路特点
• 集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点 少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，同时成 本低，便于大规模生产。它不仅在工、民用电子 设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛 的应用，同时在军事、通讯、遥控等方面也得到 广泛的应用。用集成电路来装配电子设备，其装 配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍，设备的 稳定工作 时间也可大大提高。
1959年仙童公司制造的IC
诺伊斯
三、集成电路发展
• 第一阶段：1962年制造出集成了12个晶体管的小规模集成 电路（SSI）芯片。
IC课件第八章3
这时输出为高电平，带多了高电平会不合格
VOH=VCC － IOHR2 =VCC－NOHIIHR2
NOH= (VCC －VOH)/IIHR2
IIH较小， NOH一般可以
达几十。
20
I I N I 在式I开中C 2态的S：2为是2SI保T2B2证的2 V饱O和L=深VC度ES2，即T2处于饱和态，则
因为 C2R2OL IL
双极型逻辑门电｛路 TTL (Transistor-Transistor Logic) ECL(Emitter Coupled Logic)
I2L (Integred-Injection Logic) 15
8-5 TTL门电路的工作原理和基本参数
一、简易TTL门的工作原理
1、“关态”： 2、“开态”：
减小乃至消除的方法： NPN集电区掺金：少子寿命 ，βpnp 埋层：基区宽度 ，基区N+掺杂 ，注入效率 ， βpnp
10
② 横向寄生效应 如一个n型岛内有两个P区，会形成横向PNP结构。 I. 可以借此制作PNP管 II. 如果不希望出现PNP效应,可拉大间距,或者n区接
高电位。 在多发射结NPN管中，会形成横向NPN结构，当 一个发射结接高电平，其余接地时，该输入端电 流会过大。
14
双极型逻辑门电路
双极型门电路依照其内部晶体管的工作状态，可分为饱 和型和非饱和型。 饱和型门电路其中的晶体管工作在截至状态，或工作在 饱和状态。由于饱和时的集电极电流基本不受晶体管参 数制造容差的影响，特别是值容差的影响，因此最先得 以实现，缺点主要是由于饱和引起的少子存储效应，使 电路的延迟时间较长。 TTL们及I2L门系列，都是饱和门电路的电表。 非饱和门电路的主要代表是ECL门电路，它内部的晶体 管则是工作在放大和截止状态，因而速度较快，但功耗 较大，多用于高速大型计算机中。
VOH=VCC － IOHR2 =VCC－NOHIIHR2
NOH= (VCC －VOH)/IIHR2
IIH较小， NOH一般可以
达几十。
20
I I N I 在式I开中C 2态的S：2为是2SI保T2B2证的2 V饱O和L=深VC度ES2，即T2处于饱和态，则
因为 C2R2OL IL
双极型逻辑门电｛路 TTL (Transistor-Transistor Logic) ECL(Emitter Coupled Logic)
I2L (Integred-Injection Logic) 15
8-5 TTL门电路的工作原理和基本参数
一、简易TTL门的工作原理
1、“关态”： 2、“开态”：
减小乃至消除的方法： NPN集电区掺金：少子寿命 ，βpnp 埋层：基区宽度 ，基区N+掺杂 ，注入效率 ， βpnp
10
② 横向寄生效应 如一个n型岛内有两个P区，会形成横向PNP结构。 I. 可以借此制作PNP管 II. 如果不希望出现PNP效应,可拉大间距,或者n区接
高电位。 在多发射结NPN管中，会形成横向NPN结构，当 一个发射结接高电平，其余接地时，该输入端电 流会过大。
14
双极型逻辑门电路
双极型门电路依照其内部晶体管的工作状态，可分为饱 和型和非饱和型。 饱和型门电路其中的晶体管工作在截至状态，或工作在 饱和状态。由于饱和时的集电极电流基本不受晶体管参 数制造容差的影响，特别是值容差的影响，因此最先得 以实现，缺点主要是由于饱和引起的少子存储效应，使 电路的延迟时间较长。 TTL们及I2L门系列，都是饱和门电路的电表。 非饱和门电路的主要代表是ECL门电路，它内部的晶体 管则是工作在放大和截止状态，因而速度较快，但功耗 较大，多用于高速大型计算机中。
IC基础知识ppt课件
Digital logic数字逻辑IC分为： Standard logic标准逻辑IC Programmable logic可编程逻辑IC Memory存贮器 Processor处理器 Specialized IC专用IC LAN/WAN/Interface局域网/广域网/接口IC Bus总线IC
Various pin-out for various items不同的型号有不同的 脚位
NPN Transistor I-V characteristic NPN型三极管伏 安特性
Unipolar transistor/Field effect transistor单极性晶体 管（即FET场效应管）
Discrete semiconductor group分立半 导体分类
Discrete semiconductor分立半导体： Diode二极管 Transistor晶体管 Thyristor晶闸管
Discrete semiconductor group分立 半导体分类 Diode二极管
分类 Classification by integratability根据集成度分类 Classification by shape根据组装工艺分类
Discrete semiconductor group分立 半导体分类 Diode二极管
Classification by working frequency根据工作频率可分 为High-frequency band 高频波段 General purpose frequency band普通波段(f=<1MHz)
用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”。 能控制电压或电流，或在电路中创造转换的动作-。二极管、 三极管、IC、晶振、传感器都是有源的。
数字IC设计方法学(共52张PPT)
➢数字IC的实际设计过程中，各个阶段之间也不是完全串行进行的，在合理安排的情 况下，多个阶段之间可以并行操作。
➢比方，RTL综合等后端处理阶段和RTL代码功能仿真阶段可以并行进行；再如， 后端设计过程中的静态时序分析和后仿真可以并行进行。 ➢多阶段之间的并行操作缩短了IC设计周期，但也给设计中数据管理提出了更 高要求，因为多个操作阶段间有数据依赖关系。 ➢设计各阶段间的反复迭代和并行操作要求数字IC设计必须有严格的数据管理机 制才能保证工程正常进行。
➢在指令装载状态下，可重构密码协处理器将密码程序中的指令按顺序装载到指令存 储器中。在指令执行状态下，可重构密码协处理器自动地、不断地从指令存储器中取 出指令、进行译码并加以执行，直至所有指令执行完毕。在空闲状态下，可重构密码 协处理器不进行指令装载操作和指令执行操作，并保持所有的运算结果存放器的值不 变。 ➢主处理器只需对指令执行使能信号ins_exe施加一个脉冲，就可以将可重构密码协处理 器设置为指令执行状态，从而启动指令自动执行过程，然后在整个过程中不再需要主处理 器的干预，这大大减少了主处理器的控制开销和可重构密码协处理器访问外部设备的开销 ，提高了加/解密的处理速度。
clk rst insnumr_en insw_en
指令装载 控制逻辑
i n s w_a d d r< 1 2 : 0 >
d a t a b u<s7 : 0 >
clk
rst
o p c o d<ex : 0 > c o n d a t<ax : 0 >
jump_id halt_id
逻辑
指令译码
ins<207:0> comp_id<4:0>
可重构密码协处理器
➢比方，RTL综合等后端处理阶段和RTL代码功能仿真阶段可以并行进行；再如， 后端设计过程中的静态时序分析和后仿真可以并行进行。 ➢多阶段之间的并行操作缩短了IC设计周期，但也给设计中数据管理提出了更 高要求，因为多个操作阶段间有数据依赖关系。 ➢设计各阶段间的反复迭代和并行操作要求数字IC设计必须有严格的数据管理机 制才能保证工程正常进行。
➢在指令装载状态下，可重构密码协处理器将密码程序中的指令按顺序装载到指令存 储器中。在指令执行状态下，可重构密码协处理器自动地、不断地从指令存储器中取 出指令、进行译码并加以执行，直至所有指令执行完毕。在空闲状态下，可重构密码 协处理器不进行指令装载操作和指令执行操作，并保持所有的运算结果存放器的值不 变。 ➢主处理器只需对指令执行使能信号ins_exe施加一个脉冲，就可以将可重构密码协处理 器设置为指令执行状态，从而启动指令自动执行过程，然后在整个过程中不再需要主处理 器的干预，这大大减少了主处理器的控制开销和可重构密码协处理器访问外部设备的开销 ，提高了加/解密的处理速度。
clk rst insnumr_en insw_en
指令装载 控制逻辑
i n s w_a d d r< 1 2 : 0 >
d a t a b u<s7 : 0 >
clk
rst
o p c o d<ex : 0 > c o n d a t<ax : 0 >
jump_id halt_id
逻辑
指令译码
ins<207:0> comp_id<4:0>
可重构密码协处理器
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的,所以叫做雙极型電路。 5、場效應集成電路是只用一種載流子導電的電路,這就是MOS電路。其中用電子導電的稱為
NMOS電路:用空穴導電的稱為PMOS電路:如果是NMOS和PMOS復合起來組成的電路,則 稱為CMOS電路。 CMOS集成電路是使用得最多的集成電路。
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揣 祇┦
DRAM(笆 篈繦 诀
癘 拘砰 )
2、IC是如何動作的? IC在運作上，並不是真正的將數字、文字等資料存進去，而是以電路的狀態來代表這些資料，
然後透過復雜的電路運作，來達成計算、控制、判斷或記憶等功能，最後再將得到的結果轉換為 我們熟悉的數字．
3
第二节： IC的定義與製造流程 1、什麼是半導體?
所謂的半導體，是指在某些情況下，能夠導通電流,而 在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質。 2、IC的定義:
1、記憶體IC的分類: 、記憶體IC，顧名思議，就是用來記憶、儲存資料，又可分成揮發性記憶體和非揮發性 記憶體二大類。
2、定議: (1)、當電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料若會消失，這類型的記憶體稱為揮發性記 憶體 (2)、電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料不會消失者，稱為非揮發性記憶體
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(一)、揮發性記憶體:DRAM及SRAM 1、SRAM的設計是採用互耦合電晶體為基礎，沒有電容器放電的問題，不須做「記憶體更 新」的動作，所以又稱為「靜態」隨機存取記憶體問題， 2、DRAM須不斷做記憶更新的動作，所以又稱為「動態」隨機存取記憶體。
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(1)、其中Mask ROM的資料在寫入後就不能修改; EPROM須用紫外線照射後才能洗掉資料、 重新寫入;而EEPROM則須用電壓才能更改資料。
三、FLASH 1、Flash兼具ROM及RAM(DRAM、SRAM)二者的優點。 (1)、什麼是BIOS?
所謂BIOS，它的功能是在管理電腦硬體、軟體之間基本記號的輸出、輸入，可以說是 電腦硬體與作業系統的溝通媒介 2、FLASH的優點:
• 目前DRAM的主流產品是64M，預計公元2000元下半年以後會提升到128M，而下一階段
的產品則是256M。
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(2) 非揮發性記憶體: ROM & Flash 一、非揮發性記憶體的分類: 非揮發性記憶體中，依記憶體內的資料是否能在使用電腦時隨時改寫為標準，又可分 為二大類產品，即ROM(Read Only Memory)與Flash(快閃記憶體)。 (1)、ROM的資料不能隨意修改，而Flash的資料則可隨意修改，如同DRAM、SRAM一般。 二、ROM的分類: 1、ROM又可分為三類: Mask ROM(光罩唯讀記憶體)、EPROM(Erasable & Programmable ROM，可消除可程式唯讀記憶體)和EEPROM(Electrically Erasable & Programmable ROM， 電流可消除可程式唯讀記憶體)。
IC基础知识
;.
1
前言
• 1、IC的基本動作原理 • 2、IC的定義與製造流程 • 3、IC的種類 • 4、IC分類圖 • 5、IC的封裝方式
2
第一节：IC的基本動作原理
1、什麼是IC ?: IC是由電晶體、二极體、電阻器及電容器等電路元件聚集在矽晶片上，而形成的完整邏輯電路， 它是用來計算、控制、判斷或記憶資料等。
IC是指在一半導體基板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、 電晶體等電子元件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能(例如AND、OR、NAND等)， 進而達成預先設定好的電路功能。
4
3、IC的製作流程
• 一顆IC的完成，通常先後需經過電路設計，光罩製作、晶片製造、晶片封裝和測試檢
栋
An alog IC 摸 ゑ IC
絬 絬┦ ㎝计 睼
DSP(计 癟 腹矪 瞶竟
╰ 参 み 呸 胯垂 舱
夹 呸 胯IC
跌 癟北 垂 纗北垂
ㄤウ块
北垂
Lo gic IC
祘 Α霉 胯逼
(呸 胯IC)
Gate Arrays(筯 逼
AS IC (疭 莱 ノ IC)
筿 隔じ ン砞 璸 め砞璸
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一、記 憶 體
SRAM(繰 篈繦 诀
癘 拘砰 )
竛 斑弄 癘拘 砰)
癘 拘砰 IC
獶 揣祇 ┦
EP ROM
埃 祘 Α斑 弄癘 拘砰
(E EPRO M
筿瑈
埃 祘 Α斑 弄癘 拘砰
皗 癘拘 砰
稬 じ ンIC
MP U (稬 矪瞶 竟 MCU(稬 北 竟 MPR(稬 矪瞶 ㏄ 娩 IC)
CISC(確 馒
栋
RISC(弘 虏
10
(二)儲存量的單位
• 有關DRAM、SRAM等記憶體資料儲存量的計算方式，是使用位元(Bit)為基本單位， • 而1024B=1KB(Kilo Bit，千位元)，1024KB=1MB(Mega Bit，百萬位元)，
1024MB=1GB(Giga Bit，十億位元)，1024GB=1TB(Tera Bit，兆位元)。
查• 輕、薄、短、小、省電、多功能、低成本等特長。
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IC制造流程 (圖一)
產品企業
電路設計 邏輯設計 線路設計 圖形設計
光罩設計
IC使用者
晶 圓 長單晶 切片 研磨
晶 片 制 造 晶膜沉積 光罩校准 顯像，蝕刻 氣化，擴散 離子植入 化學氣相沉積 電極金屬蒸鍍 晶片檢查
Flash除用來存入BIOS之外，因具有低耗電、易改寫及關機後仍能保存資料等各項優 點，已成為講究輕巧、低耗電的可攜式 1、Flash是非揮發性記憶體中最具有成長潛力的產品;而EPROM則日漸萎縮，未來可能會 消失:EEPROM則轉向消費性產品市場如汽車等領域發
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第五节、IC的封裝方式
1、封裝型態可以區分為兩大類，一為引腳插入型，另一為表面黏著型，請見下圖。
材 料 化學品 氣體 導線架
晶片封裝 切割 置放 焊線 塑模
測試檢6查
第三节、IC的種類
1、依功能分類分四大類 :分別為:記憶體IC、微元件IC、邏輯IC(Logic)和類比 IC(Analog(見圖 二)
2、依制作工藝來分為三大類: 半導體集成電路、膜集成電路及混合集成電路 。
3、半導體集成電路有雙极型和場效應兩大系列。 4、雙极型集成電路主要以TTL型為代表,TTL型集成電路是利 用電子和空穴兩種載流子導電
NMOS電路:用空穴導電的稱為PMOS電路:如果是NMOS和PMOS復合起來組成的電路,則 稱為CMOS電路。 CMOS集成電路是使用得最多的集成電路。
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揣 祇┦
DRAM(笆 篈繦 诀
癘 拘砰 )
2、IC是如何動作的? IC在運作上，並不是真正的將數字、文字等資料存進去，而是以電路的狀態來代表這些資料，
然後透過復雜的電路運作，來達成計算、控制、判斷或記憶等功能，最後再將得到的結果轉換為 我們熟悉的數字．
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第二节： IC的定義與製造流程 1、什麼是半導體?
所謂的半導體，是指在某些情況下，能夠導通電流,而 在某些條件下，又具有絕緣體效用的物質。 2、IC的定義:
1、記憶體IC的分類: 、記憶體IC，顧名思議，就是用來記憶、儲存資料，又可分成揮發性記憶體和非揮發性 記憶體二大類。
2、定議: (1)、當電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料若會消失，這類型的記憶體稱為揮發性記 憶體 (2)、電流關掉後，儲存在記憶體里面的資料不會消失者，稱為非揮發性記憶體
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(一)、揮發性記憶體:DRAM及SRAM 1、SRAM的設計是採用互耦合電晶體為基礎，沒有電容器放電的問題，不須做「記憶體更 新」的動作，所以又稱為「靜態」隨機存取記憶體問題， 2、DRAM須不斷做記憶更新的動作，所以又稱為「動態」隨機存取記憶體。
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(1)、其中Mask ROM的資料在寫入後就不能修改; EPROM須用紫外線照射後才能洗掉資料、 重新寫入;而EEPROM則須用電壓才能更改資料。
三、FLASH 1、Flash兼具ROM及RAM(DRAM、SRAM)二者的優點。 (1)、什麼是BIOS?
所謂BIOS，它的功能是在管理電腦硬體、軟體之間基本記號的輸出、輸入，可以說是 電腦硬體與作業系統的溝通媒介 2、FLASH的優點:
• 目前DRAM的主流產品是64M，預計公元2000元下半年以後會提升到128M，而下一階段
的產品則是256M。
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(2) 非揮發性記憶體: ROM & Flash 一、非揮發性記憶體的分類: 非揮發性記憶體中，依記憶體內的資料是否能在使用電腦時隨時改寫為標準，又可分 為二大類產品，即ROM(Read Only Memory)與Flash(快閃記憶體)。 (1)、ROM的資料不能隨意修改，而Flash的資料則可隨意修改，如同DRAM、SRAM一般。 二、ROM的分類: 1、ROM又可分為三類: Mask ROM(光罩唯讀記憶體)、EPROM(Erasable & Programmable ROM，可消除可程式唯讀記憶體)和EEPROM(Electrically Erasable & Programmable ROM， 電流可消除可程式唯讀記憶體)。
IC基础知识
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前言
• 1、IC的基本動作原理 • 2、IC的定義與製造流程 • 3、IC的種類 • 4、IC分類圖 • 5、IC的封裝方式
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第一节：IC的基本動作原理
1、什麼是IC ?: IC是由電晶體、二极體、電阻器及電容器等電路元件聚集在矽晶片上，而形成的完整邏輯電路， 它是用來計算、控制、判斷或記憶資料等。
IC是指在一半導體基板上，利用氧化、蝕刻、擴散等方法，將眾多電子電路組成各式二極體、 電晶體等電子元件，作在一微小面積上，以完成某一特定邏輯功能(例如AND、OR、NAND等)， 進而達成預先設定好的電路功能。
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3、IC的製作流程
• 一顆IC的完成，通常先後需經過電路設計，光罩製作、晶片製造、晶片封裝和測試檢
栋
An alog IC 摸 ゑ IC
絬 絬┦ ㎝计 睼
DSP(计 癟 腹矪 瞶竟
╰ 参 み 呸 胯垂 舱
夹 呸 胯IC
跌 癟北 垂 纗北垂
ㄤウ块
北垂
Lo gic IC
祘 Α霉 胯逼
(呸 胯IC)
Gate Arrays(筯 逼
AS IC (疭 莱 ノ IC)
筿 隔じ ン砞 璸 め砞璸
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一、記 憶 體
SRAM(繰 篈繦 诀
癘 拘砰 )
竛 斑弄 癘拘 砰)
癘 拘砰 IC
獶 揣祇 ┦
EP ROM
埃 祘 Α斑 弄癘 拘砰
(E EPRO M
筿瑈
埃 祘 Α斑 弄癘 拘砰
皗 癘拘 砰
稬 じ ンIC
MP U (稬 矪瞶 竟 MCU(稬 北 竟 MPR(稬 矪瞶 ㏄ 娩 IC)
CISC(確 馒
栋
RISC(弘 虏
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(二)儲存量的單位
• 有關DRAM、SRAM等記憶體資料儲存量的計算方式，是使用位元(Bit)為基本單位， • 而1024B=1KB(Kilo Bit，千位元)，1024KB=1MB(Mega Bit，百萬位元)，
1024MB=1GB(Giga Bit，十億位元)，1024GB=1TB(Tera Bit，兆位元)。
查• 輕、薄、短、小、省電、多功能、低成本等特長。
5
IC制造流程 (圖一)
產品企業
電路設計 邏輯設計 線路設計 圖形設計
光罩設計
IC使用者
晶 圓 長單晶 切片 研磨
晶 片 制 造 晶膜沉積 光罩校准 顯像，蝕刻 氣化，擴散 離子植入 化學氣相沉積 電極金屬蒸鍍 晶片檢查
Flash除用來存入BIOS之外，因具有低耗電、易改寫及關機後仍能保存資料等各項優 點，已成為講究輕巧、低耗電的可攜式 1、Flash是非揮發性記憶體中最具有成長潛力的產品;而EPROM則日漸萎縮，未來可能會 消失:EEPROM則轉向消費性產品市場如汽車等領域發
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第五节、IC的封裝方式
1、封裝型態可以區分為兩大類，一為引腳插入型，另一為表面黏著型，請見下圖。
材 料 化學品 氣體 導線架
晶片封裝 切割 置放 焊線 塑模
測試檢6查
第三节、IC的種類
1、依功能分類分四大類 :分別為:記憶體IC、微元件IC、邏輯IC(Logic)和類比 IC(Analog(見圖 二)
2、依制作工藝來分為三大類: 半導體集成電路、膜集成電路及混合集成電路 。
3、半導體集成電路有雙极型和場效應兩大系列。 4、雙极型集成電路主要以TTL型為代表,TTL型集成電路是利 用電子和空穴兩種載流子導電