182 编码的奥秘 下载 这是一个16管脚的芯片。如果你拿着芯片,并使芯片上的凹陷朝左时(如图),从芯片左 下角起环绕到右边至末端,管脚依次编号为1~16,第16管脚在左上角。每一边管脚之间相距 刚好为1/10英寸。 20世纪60年代,空间项目和军备竞赛刺激了早期的集成电路市场。在民用方面,第一个 包含有集成电路的商业产品是1964年由 Zenith出售的助听器。1971年,德克萨斯仪器公司开 始出售第一批袖珍计算器,同时 Pulsar出售了第一块数字表(显然数字手表中集成电路的封装 完全不同于刚才图示的例子)。随后出现了其他很多种包含有集成电路的产品。 1965年,戈登·E·摩尔(当时在仙童公司,后来是 Intel公司的合伙创始人)注意到技术 以这样一种方式在发展:1959年后,可以集成到一块芯片上的晶体管的数目每年都翻一番。 他预测这种趋势将继续下去。事实上后来这种趋势放慢了些,因此摩尔定律(最终这样命名) 修改为预计每18个月在一个芯片上集成的晶体管数量将增长一倍。这仍是一个令人惊异的增 长速度,这也就解释了为什么家用电脑只用了短短几年好像就已过时了。一些人认为摩尔定 律将继续适用到2015年 早期,人们习惯于说小规模集成电路,即SSI(smal- scale integration),指那些少于10个 逻辑门的芯片:中规模集成电路,即MSI(10~100个门):大规模集成电路,即LSI(100~ 5000个门)。随后的术语为超大规模集成电路,即ⅥLSI(5000~50000个门):极大规模集 成电路,即SLSI(50000~100000个门):特大规模集成电路,即超过100000个门。 本章的其余部分和下一章将把时钟停留在20世纪70年代中期,即第一部《星球大战》发 行前的年代,那时,VLSI刚刚出现,且好几种技术用来制作构成集成电路的组件 种技 术有时被称为一个IC家族。到70年代中期,两个“家族”流行开来:TIL和CMOS。 TTL代表晶体管-晶体管逻辑。70年代中期,如果你是一位数字电路设计工程师(即用IC 来设计大的电路),一本1.25英寸厚的、德克萨斯仪器公司于1973年出版的名为《 The TTL Data Book for Design engineer》(IIL工程师设计数据手册)的书(以下简称《TTL数据手册》)就 会是你书桌上的常客。这是一本关于德克萨斯仪器公司和其他公司出售的TTL集成电路7400系 列的完整的参考书,之所以这样称呼是因为该家族的每个集成电路都以开头是74的数字标识 7400系列中每一个集成电路由许多预先按特定方式连接的逻辑门组成。一些具备简单的 预先连接的逻辑门的芯片可以用来建造更大的组件。还有一些芯片提供通用组件,如:触发 器、加法器、选择器和译码器。 7400系列中第一个集成电路是号码7400本身,它在《TIL数据手册》里描述为:“四个双 输入正与非门”。这意味着这个特定的集成电路包含四个2输入与非门。它们之所以称为“正” 与非门是因为有一个电压值与逻辑1对应,没有电压值与逻辑0对应。这个集成电路是一个14 管脚的芯片,数据手册中的一个小图展示了管脚对应的输入和输出: 1A 1B 1Y 2A 2B 2Y这是一个1 6管脚的芯片。如果你拿着芯片，并使芯片上的凹陷朝左时（如图），从芯片左 下角起环绕到右边至末端，管脚依次编号为 1～1 6，第1 6管脚在左上角。每一边管脚之间相距 刚好为1 / 1 0英寸。 2 0世纪6 0年代，空间项目和军备竞赛刺激了早期的集成电路市场。在民用方面，第一个 包含有集成电路的商业产品是 1 9 6 4年由Z e n i t h出售的助听器。 1 9 7 1年，德克萨斯仪器公司开 始出售第一批袖珍计算器，同时 P u l s a r出售了第一块数字表（显然数字手表中集成电路的封装 完全不同于刚才图示的例子）。随后出现了其他很多种包含有集成电路的产品。 1 9 6 5年，戈登·E·摩尔（当时在仙童公司，后来是 I n t e l公司的合伙创始人）注意到技术 以这样一种方式在发展： 1 9 5 9年后，可以集成到一块芯片上的晶体管的数目每年都翻一番。 他预测这种趋势将继续下去。事实上后来这种趋势放慢了些，因此摩尔定律（最终这样命名） 修改为预计每 1 8个月在一个芯片上集成的晶体管数量将增长一倍。这仍是一个令人惊异的增 长速度，这也就解释了为什么家用电脑只用了短短几年好像就已过时了。一些人认为摩尔定 律将继续适用到2 0 1 5年。 早期，人们习惯于说小规模集成电路，即 S S I（small-scale integration），指那些少于1 0个 逻辑门的芯片；中规模集成电路，即 M S I（1 0～1 0 0个门）；大规模集成电路，即 L S I（1 0 0～ 5 0 0 0个门）。随后的术语为超大规模集成电路，即 V L S I（5 000～50 000个门）；极大规模集 成电路，即S L S I（5 0 0 0 0～100 000个门）；特大规模集成电路，即超过 100 000个门。 本章的其余部分和下一章将把时钟停留在 2 0世纪7 0年代中期，即第一部《星球大战》发 行前的年代，那时， V L S I刚刚出现，且好几种技术用来制作构成集成电路的组件，每一种技 术有时被称为一个I C家族。到7 0年代中期，两个“家族”流行开来： T T L和C M O S。 T T L代表晶体管-晶体管逻辑。 7 0年代中期，如果你是一位数字电路设计工程师（即用 I C 来设计大的电路），一本1 . 2 5英寸厚的、德克萨斯仪器公司于 1 9 7 3年出版的名为《 The TTL Data Book for Design Engineer》( T T L工程师设计数据手册)的书(以下简称《T T L数据手册》)就 会是你书桌上的常客。这是一本关于德克萨斯仪器公司和其他公司出售的 T T L集成电路7 4 0 0系 列的完整的参考书，之所以这样称呼是因为该家族的 每个集成电路都以开头是7 4的数字标识。 7 4 0 0系列中每一个集成电路由许多预先按特定方式连接的逻辑门组成。一些具备简单的 预先连接的逻辑门的芯片可以用来建造更大的组件。还有一些芯片提供通用组件，如：触发 器、加法器、选择器和译码器。 7 4 0 0系列中第一个集成电路是号码 7 4 0 0本身，它在《T T L数据手册》里描述为：“四个双 输入正与非门”。这意味着这个特定的集成电路包含四个 2输入与非门。它们之所以称为“正” 与非门是因为有一个电压值与逻辑 1对应，没有电压值与逻辑 0对应。这个集成电路是一个 1 4 管脚的芯片，数据手册中的一个小图展示了管脚对应的输入和输出： 182 编码的奥秘 下载