Логические вентили ИС/микроконтроллера

Я разработчик программного обеспечения, пытающийся понять, как работают компьютеры на более низком уровне.

Я понимаю, что есть разница между интегральной схемой, микропроцессором и микроконтроллером. Микроконтроллер - это интегральная схема, но ИС не обязательно является микроконтроллером.

Я просмотрел свою книгу, в которой показано множество примеров логических вентилей, используемых в ИС. Существует ли связь один к одному между логическим вентилем и ИС? ИС, на которые я смотрел, предполагают, что это не так, но принципиальные схемы предполагают, что есть, т.е. на принципиальной схеме ИС заменена одним логическим элементом.

Кроме того, я где-то читал, что вентиль ИЛИ-НЕ имеет четыре транзистора. Микроконтроллер имеет миллиард транзисторов, поэтому, исходя из этой логики; у микроконтроллера есть миллионы логических вентилей?

Микроконтроллер будет в пределах 50000 транзисторов, плюс еще 4 или 6 на каждый бит памяти. Z80 (рабочая лошадка 8-битных дней) имел около 4500 гейтов. Не так уж и плохо, а? Процессор ноутбука сейчас, это другое дело....

Ответы (3)

Нет никакой связи, это все равно, что спрашивать об отношениях между автомобилями и гайками и болтами - одно содержит другое, но это еще не все...

Взгляните на сайт www.nand2tetris.org , который представляет собой курс, начинающийся с базового строительного блока (гейта NAND) и заканчивающийся микроконтроллером, играющим в тетрис.

Конечно, вы можете пойти дальше «назад», чем вентиль И-НЕ, разбив его на составные транзисторы и т. Д., Но это, вероятно, не слишком полезно для инженера-программиста, если только вопрос не касается фактической физики производительности системы.

Спасибо, я смотрю на принципиальную схему, где микросхема заменена одним вентилем ИЛИ. Означает ли это, что ИС имеет один вентиль И или это какой-то уровень абстракции?
Диаграмма, вероятно, является абстракцией - логические ИС обычно содержат более одного затвора, плюс они должны иметь соединения питания и земли, сглаживающие конденсаторы на шинах питания и т. д., чтобы работать, но это не важно, когда вы пытаетесь показать функцию. системы, в отличие от полной электрической цепи. Точно так же затвор показан как затвор, а не как набор транзисторов, так как это не важно.

IC — это просто упаковка — на нее кладут все, что им заблагорассудится. Это может быть один вентиль в микросхеме, несколько вентилей, микроконтроллер (который фактически является полноценным компьютером), процессор, память или просто какая-то аналоговая схема. В ИС могут быть не только транзисторы, но и пассивные компоненты, такие как резисторы и конденсаторы.

IC означает «интегральная схема», и это все, что есть — схема, созданная для небольшого форм-фактора и упакованная в маленькую штуку, похожую на жучок.

Логические компоненты, такие как NOR, NAND и т. д., являются основными строительными блоками для компьютера, поэтому да, любой процессор или память построены из логических элементов.

Я собирался предложить приобрести "The TTL Data Book" (от Texas Instruments) в одном из изданий, но ВАУ! цены, которые они получают на Amazon Marketplace!

Что, я полагаю, подтверждает то, что я собирался сказать о них — это кладезь базовой информации, которую вы не сможете легко найти где-либо еще, включая схемы на уровне транзисторов для простых вентилей и схемы на уровне вентилей для всего, вплоть до умножителей. (конечно биполярные транзисторы!)

Вы можете взять мой (4-е издание в Европе, 1980 г.) из-за его веса (1123 грамма) в золоте...

Или загляните на eBay...

Я тебя избил. У меня второе издание, авторское право 1976 года. Внутри на титульном листе написано "$4,95 (в США)". Сегодня около 20 долларов. Если я правильно помню, я получил его бесплатно, попросив представителя TI, как я думаю, большинство людей получили их. Цена была только для того, чтобы услуга выглядела хорошо. Но ни за что не продам за 20 долларов. У меня 1126 грамм. Дайте мне столько золота, и оно будет у вас. Я даже скину бесплатную доставку!
У меня есть книга по базовой электронике от Radio Shack, которая была у меня с детства, на обложке у нее наклейка 2,95 доллара, мой друг только что купил такую ​​же книгу своему сыну, 24,99 доллара!