Integral mikrosxemalar (IS)

Integral mikrosxemalar (IS)—deb, yagona texnologik jaraenda tayyorlanib, muayyan sxema bo‘yicha ulangan va umumiy plastmassali yoki metall korpusga yaxlit joylashtirilgan va diod, tranzistorlar, kondensatorlar, rezistorlardan tashkil topgan mikroelektronika qurilmalariga aytiladi. Bitta integral mikrosxema yuzlab va undan yuqori miqdordagi diskret elementlar (diod, tranzistorlar, kondensatorlar va boshqalar)dan tashkil topgan elektron sxemaga ekvivalentdir.
Integral sxemalar IS (JO2 elementgacha), katta IS (JO4 elementgacha), o‘ta katta IS (104 va undan ko‘p element) ko‘rinishida bo‘lishi mumkin. IS laming ya.o‘., plenkali va gibrid shakllari mavjud.
YArim o'tkazgichli IS larda elementlar va ular orasidagi bog'lanishlar ya.o‘. sirtida va ichida (hajmida) bajariladi Plyonkali /Slar dielektrik asosga vacuum ostida yoki boshqa usul bilan ma’lum konfiguratsiya va turli materiallardan tashkil topgan plyonkalami yopishtirish yo‘li bilan tayyorlanadi. Gibridli (aralash) /Slarda plenkali tcxnologiya usuli bilan tok o‘tkazuvchi metall yo‘lakchalar va maydonchalar dielektrik materialdan yasalgan asosga joylashtirilib, sirtiga mikroelektronika elementlari (diodlar, tranzistorlar, rezistorlar va boshq.) montaj qilinadi.IS laming afzalligi yuqori ishonchlilik, tezkorlik, og‘irligining kamligi, kam energiya talab etishi, bajaraetgan funksiyalarini murakkablashtirish imkoniyatining borligi va boshqalar hisoblanadi.
Hozirgi kunda tranzistorlar asosida yaratilgan mantiqiy IS lar keng tarqalmoqda. Bunday tipdagi IS lardan K133, K155, K511 seriyalari hisoblash texnikalarini va diskret sanoat qurilmalarini avtomatik boshqarish tizimlarini yaratishda keng foydalaniladi.
Yuqori darajadagi salbiy ta’sirlarga bardoshli mantiqiy IS 511 seriyasi sanoat avtomatikasi va dastgohlami raqamli-dasturli boshqarish tizimlari, shuningdek boshqa TJ lami avtomatlashtirishda qo‘llaniladi. IS ning bardoshliligi ayniqsa vibratsiya, agressiv muhit, changlik bqori bo'lgan qurilish sohasida, transport vositalarida, dastgoh va elektr uskunalarda muhim ahamiyatga ega.
IS lar bir nechta yo‘nalishda takomillashib bormoqda. Suulardan biri integrcttsiyalanish darqjasi, ya’ni bir hajmda ko‘proq elementlami joylashtirish, borgan sari oshib bormoqda. Hozirgi kunda bir korpusda milliondan ko‘proq mikroelementlar joylashtirilgan va murakkab mantiqiy qurilmalardan iborat mikroprotsessorlarda bo‘lgan KIS lar mavjud. Integratsiya darajasini к =lgN formula orqali aniqlash mumkin. Bunda N - IS ga joylashtirilgan element va komponentlar soni.
IS laming shartli belgilanishi ularning qaysi sinf, guruh yoki seriyaga mansubligini aniqlashga yordam beradi. IS laming shartli belgilari quyidagi elementlardan tashkil topgan:
Birinchi element- IS guruhini bildiruvchi raqam (1, 5, 7 — yarim o‘tkazgichli; 2, 4, 6, 8 — gibridli; 3 — plenkali, sopol (keramik) va boshq.). Keng iste’moldagi kurilmalarda harflar ham ishlatilishi mumkin.
Ikkinchi element - mikrosxema seriyasini bildiruvchi uchta raqam (000 dan 999 gacha).
Uchinchi element — IS vazifasidan kelib chiqib, uning ko‘rinishi va kichik guruhini anglatadi.
To 'rtinchi element — shu seriyadagi mikrosxemaning shartli raqami (nomeri).
Integral mikrosxemalar va mikroprotsessorlar - eng yangi raqamli hisoblash vositalari quriladigan zamonaviy elementlar bazasi hisoblanadi.
Mikroprotsessorlaming har qanday ko‘rinishlarida kattaliklar bilan ishlash, dastur boshqaruvi asosida hisoblash ishlarini amalga oshirish uchun raqamli sxemalardan foydalaniladi. Boshqacha aytganda, mikroprotsessor bu kattaliklarni qayta ishlovchi qurilmadir. Ma’lumotlar bilan ishlash mikroprotsessorlaming asosiy xususiyatlaridan biri bo‘lib, u arifmetik-mantiqiy amallami bajarish va boshqa turli xildagi operatsiyalami o‘z ichiga oladi. Sistemani boshqarish mikroprotsessorlaming ikkinchi muhim xususiyati hisoblanadi. Boshqaruv sxemalaridan kodlangan kattaliklaming kodlarini ochish, ma’lumotlami qayta ishlash uchun mo'ljallangan komandalar ketma-ketligi - Dastumi bajarish maqsadlarida foydalaniladi. Mikroprotsessorlaming yana bir muhim xususiyati MP ga ulangan tashqi, oraliq qurilmalar bilan axborot almashinuvini ta’minlash orqali ifodalanadi. Mikroprotsessorlaming asosiy xarakteristikasi uning razryadlari soni bilan belgilanuvchi - quvvati hisoblanadi.
Raqamli texnikada ikkita holatga ega bo‘lgan, nol va bir yoki «rost» va «yolg‘on» so‘zlari bilan ifodalanadigan sxemalar qo‘llaniladi. Biror sonlarni qayta ishlash yoki eslab qolish talab qilinsa, ular bir va nollarning ma’lum kombinatsiyasi ko‘rinishida ifodalanadi. U holda raqamli qurilmalar ishini ta’riflash uchun maxsus matematik apparat lozim bo‘ladi. Bunday matematik apparat Bul algebrasi yoki Bul mantiqi deb ataladi. Uni irland olimi D. Bul ishlab chiqqan.
Mantiq algebrasi «rost» va «yolg‘on» – ko‘rinishdagi ikkita mantiq bilan ishlaydi. Bu shart «uchinchisi bo‘lishi mumkin emas» qonuni deb ataladi. Ushbu tushunchalarni ikkilik sanoq tizimidagi raqamlar bilan bog‘lash uchun «rost» ifodani 1 (mantiqiy bir) belgisi bilan, «yolg‘on» ifodani 0 (mantiqiy nol) belgisi bilan belgilab olamiz. Ular Bul algebrasi konstantalari deb ataladi. Umumiy holda, mantiqiy ifodalar har biri 0 yoki 1 qiymat oluvchi x1, x2, x3, …xn mantiqiy o‘zgaruvchilar (argumentlar)ning funktsiyasi hisoblanadi.
Agar mantiqiy o‘zgaruvchilar soni n bo‘lsa, u holda 0 va 1lar yordamida 2n ta kombinatsiya hosil qilish mumkin. Masalan, n=1 bo‘lsa: x=0 va x=1; n=2 bo‘lsa: x1x2=00,01,10,11 bo‘ladi. Har bir o‘zgaruvchilar majmui uchun u 0 yoki 1 qiymat olishi mumkin. Shuning uchun n ta o‘zgaruvchini 22n ta turli mantiqiy funktsiyalarga o‘zgartirish mumkin, masalan, n=2 bo‘lsa 16, n=3 bo‘lsa 256, n=4 bo‘lsa 65536 funktsiya. n o‘zgaruvchining ruxsat etilgan barcha mantiqiy funktsiyalarini uchta asosiy amal yordamida hosil qilish mumkin:
- mantiqiy inkor (inversiya, EMAS amali), mos o‘zgaruvchi ustiga «–» belgi qo‘yish bilan amalga oshiriladi;
- mantiqiy qo‘shish (diz’yunktsiya, YOKI amali), «+» belgi qo‘yish bilan amalga oshiriladi;
- mantiqiy ko‘paytirish (kon’yunktsiya, HAM amali), «·» belgi qo‘yish bilan amalga oshiriladi.
Ifodalar ekvivalentligini ifodalash uchun «=» belgisi qo‘yiladi. Mantiqiy funktsiyalar va amallar turli ifodalanish shakllariga ega bo‘lishlari mumkin: algebraik, jadval, so‘z bilan va shartli grafik (sxemalarda). Mantiqiy funktsiyalarni berish uchun mumkin bo‘lgan argumentlar majmuidan talab qilinayotgan mantiqiy funktsiya qiymatini berish yetarli. Funktsiya qiymatlarini ifodalovchi jadval haqiqiylik jadvali deb ataladi. Ikki o‘zgaruvchi uchun to’liq mantiqiy funktsiyalar majmui.