سمات المنتج

الإبلاغ عن خطأ في معلومات المنتج

عرض مماثل

الوثائق والوسائط

التصنيفات البيئية والتصديرية

الدائرة المتكاملة (IC)، وتسمى أيضًا الدائرة الإلكترونية الدقيقة، أو الرقاقة الدقيقة، أو الرقاقة، وهي عبارة عن مجموعة منإلكترونيمكونات، ملفقة كوحدة واحدة، حيث توجد أجهزة نشطة مصغرة (على سبيل المثال،الترانزستوراتوالثنائيات) والأجهزة السلبية (على سبيل المثال،المكثفاتوالمقاومات) وترابطاتها مبنية على ركيزة رقيقة منأشباه الموصلاتالمواد (عادةالسيليكون).النتيجةدائرة كهربائيةوبالتالي فهو صغيرالمتجانسة"الرقاقة"، والتي قد تكون صغيرة بحجم بضعة سنتيمترات مربعة أو بضعة ملليمترات مربعة فقط.تكون مكونات الدائرة الفردية بشكل عام مجهرية الحجم.

مدمجالدوائر لها أصل في اختراعالترانزستورفي عام 1947 من قبلوليام ب. شوكليوفريقه فيشركة الهاتف والتلغراف الأمريكية مختبرات بيل.فريق شوكلي (بما في ذلكجون باردينووالتر هـ. براتين) وجدت أنه في ظل الظروف المناسبة،الإلكتروناتمن شأنه أن يشكل حاجزا على سطح معينبلورات، وتعلموا السيطرة على تدفقكهرباءعبر الكريستالمن خلال التلاعب بهذا الحاجز.إن التحكم في تدفق الإلكترون عبر البلورة سمح للفريق بإنشاء جهاز يمكنه إجراء عمليات كهربائية معينة، مثل تضخيم الإشارة، والتي كانت تتم سابقًا بواسطة الأنابيب المفرغة.لقد أطلقوا على هذا الجهاز اسم الترانزستور، من مجموعة من الكلماتتحويلوالمقاوم.أصبحت دراسة طرق صنع الأجهزة الإلكترونية باستخدام المواد الصلبة تعرف بالحالة الصلبةإلكترونيات.أجهزة الحالة الصلبةثبت أنها أكثر ثباتًا، وأسهل في العمل بها، وأكثر موثوقية، وأصغر بكثير، وأقل تكلفة من الأنابيب المفرغة.وباستخدام نفس المبادئ والمواد، سرعان ما تعلم المهندسون إنشاء مكونات كهربائية أخرى، مثل المقاومات والمكثفات.الآن بعد أن أصبح من الممكن تصنيع الأجهزة الكهربائية صغيرة جدًا، كان الجزء الأكبر من الدائرة عبارة عن توصيلات غريبة بين الأجهزة.

أنواع IC الأساسية

التناظريةعكسالدوائر الرقمية

التناظريةتستخدم الدوائر الخطية عادةً عددًا قليلًا من المكونات، وبالتالي فهي من أبسط أنواع الدوائر المتكاملة.بشكل عام، يتم توصيل الدوائر التناظرية بالأجهزة التي تجمع الإشارات منبيئةأو إرسال إشارات مرة أخرى إلى البيئة.على سبيل المثال، أميكروفونيحول الأصوات الصوتية المتقلبة إلى إشارة كهربائية ذات جهد متفاوت.تقوم الدائرة التناظرية بعد ذلك بتعديل الإشارة بطريقة مفيدة، مثل تضخيمها أو تصفيتها من الضوضاء غير المرغوب فيها.يمكن بعد ذلك إرسال مثل هذه الإشارة مرة أخرى إلى مكبر الصوت، والذي من شأنه أن يعيد إنتاج النغمات التي التقطها الميكروفون في الأصل.الاستخدام النموذجي الآخر للدائرة التناظرية هو التحكم في بعض الأجهزة استجابةً للتغيرات المستمرة في البيئة.على سبيل المثال، يرسل مستشعر درجة الحرارة إشارة متفاوتة إلى أمنظم الحراره، والتي يمكن برمجتها لتشغيل وإيقاف مكيف الهواء أو المدفأة أو الفرن بمجرد وصول الإشارة إلى مستوى معينقيمة.

من ناحية أخرى، تم تصميم الدائرة الرقمية لقبول الفولتية ذات القيم المحددة فقط.تُعرف الدائرة التي تستخدم حالتين فقط بالدائرة الثنائية.يستخدم تصميم الدوائر ذات الكميات الثنائية، "on" و"off" التي تمثل 1 و0 (أي صحيح وخطأ)، منطقالجبر البوليني.(يتم إجراء العمليات الحسابية أيضًا فينظام الأرقام الثنائيةباستخدام الجبر البولياني.) يتم دمج هذه العناصر الأساسية في تصميم الدوائر المتكاملة لأجهزة الكمبيوتر الرقمية والأجهزة المرتبطة بها لأداء الوظائف المطلوبة.

المعالج الدقيقالدوائر

المعالجات الدقيقةهي الأكثر تعقيدا المرحلية.وهي تتألف من الملياراتالترانزستوراتالتي تم تكوينها كآلاف من الرقمية الفرديةالدوائر، كل منها يؤدي بعض الوظائف المنطقية المحددة.تم بناء المعالج الدقيق بالكامل من هذه الدوائر المنطقية المتزامنة مع بعضها البعض.تحتوي المعالجات الدقيقة عادة علىوحدة معالجة مركزية(وحدة المعالجة المركزية) لجهاز الكمبيوتر.

تمامًا مثل الفرقة الموسيقية، تؤدي الدوائر وظيفتها المنطقية فقط بناءً على توجيهات قائد الفرقة.إن مدير الفرقة الموسيقية في المعالج الدقيق، إذا جاز التعبير، يسمى الساعة.الساعة عبارة عن إشارة تتناوب بسرعة بين حالتين منطقيتين.في كل مرة تتغير فيها الساعة، كل منطقدائرة كهربائيةفي المعالجات الدقيقة يفعل شيئا.يمكن إجراء الحسابات بسرعة كبيرة، اعتمادًا على سرعة (تردد الساعة) للمعالج الدقيق.

تحتوي المعالجات الدقيقة على بعض الدوائر، المعروفة باسم السجلات، التي تقوم بتخزين المعلومات.السجلات هي مواقع ذاكرة محددة مسبقًا.يحتوي كل معالج على العديد من أنواع السجلات المختلفة.تُستخدم السجلات الدائمة لتخزين التعليمات المبرمجة مسبقًا المطلوبة للعمليات المختلفة (مثل الجمع والضرب).السجلات المؤقتة تخزن الأرقام التي سيتم التشغيل عليها وكذلك النتيجة.تتضمن الأمثلة الأخرى للسجلات عداد البرنامج (ويسمى أيضًا مؤشر التعليمات)، والذي يحتوي على العنوان الموجود في ذاكرة التعليمة التالية؛مؤشر المكدس (يسمى أيضًا سجل المكدس)، والذي يحتوي على عنوان آخر تعليمة تم وضعها في منطقة من الذاكرة تسمى المكدس؛وسجل عنوان الذاكرة الذي يحتوي على عنوان المكانبياناتسيتم العمل عليه أو المكان الذي سيتم فيه تخزين البيانات التي تمت معالجتها.

يمكن للمعالجات الدقيقة إجراء مليارات العمليات في الثانية على البيانات.بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر، المعالجات الدقيقة شائعة فيأنظمة ألعاب الفيديو,أجهزة التلفاز,الكاميرات، وسيارات.

ذاكرةالدوائر

عادةً ما يتعين على المعالجات الدقيقة تخزين بيانات أكثر مما يمكن الاحتفاظ به في عدد قليل من السجلات.ويتم نقل هذه المعلومات الإضافية إلى دوائر ذاكرة خاصة.ذاكرةيتكون من صفائف كثيفة من الدوائر المتوازية التي تستخدم حالات جهدها لتخزين المعلومات.تقوم الذاكرة أيضًا بتخزين التسلسل المؤقت للتعليمات أو البرامج للمعالج الدقيق.

يسعى المصنعون باستمرار لتقليل حجم دوائر الذاكرة، لزيادة القدرة دون زيادة المساحة.بالإضافة إلى ذلك، تستخدم المكونات الأصغر عادةً طاقة أقل، وتعمل بكفاءة أكبر، وتكلفة تصنيعها أقل.