什麼是MCU﹖
MCU是Micro Controller Unit的簡稱﹐又稱單片微型電腦(Single Chip Microcomputer),又名單片機,是指隨著大型積體電路的出現及其發展,將電腦的CPU、RAM、ROM、定時數器和多種I/O介面集成在一片晶片上,形成晶片級的電腦。
MCU的分類
MCU按其記憶體類型可分為MASK(掩模)ROM、FLASH ROM、OTP(一次性可編程)ROM等類型。MASK ROM的MCU價格便宜,但程式在出廠時已經固化,適合程式固定不變的場合需求;FALSH ROM的MCU程式可以反復擦寫,靈活性很強,但價格較高,適合對價格不敏感的應用場合或做開發用途;OTP ROM的MCU價格介於前兩者之間,同時又擁有一次性可編程能力,適合既要求一定靈活性,又要求低成本的需求,尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產的電子產品。
LCD液晶显示器
LCD是 Liquid Crystal Display 的簡稱﹐又名液晶顯示器,是一種介於固體與液體之間,具有規則性分子排列的有機化合物。LCD 的構造是在兩片平行的玻璃當中放置液態的晶體,兩片玻璃中間有許多垂直和水準的細小電線,透過通電與否來控制杆狀水晶分子改變方向,將光線折射出來產生畫面。一般最常用的液晶型式為向列(nematic)液晶,分子形狀為長細棒形,長寬約1nm~10nm,在不同電流電場的作用下,液晶分子會做規則旋轉90度的排列,產生透光度的差別,如此在電源ON/OFF下產生明暗的區別,依此原理控制每個圖元,便可構成所需的圖像。
LCD的分類
液晶所具有的各向異性、低彈性常數及流體特徵等特異性能使液晶具有豐富多彩、有趣有用的電光(熱光)效應。液晶顯示器件就是利用液晶的電光效應的特點製成的顯示產品。 我們在實際使用液晶顯示器時往往不需要從原理、結構上去深入瞭解,故LCD的分類識別也可從其商品角度、顯示的方式或顯示的性能上去區分。
LCD的商品形式
(1)液晶顯示幕:包括前後偏振片在內的液晶顯示幕,通常簡稱LCD屏。在使用時用戶必須自行設計配備驅動電路。
(2)液晶顯示模組:包括組裝好線路板、IC驅動電路(甚至含控制電路)及其他附件的商品,簡稱LCM。
LCD的顯示方式
(1)負像顯示﹕在深色背景上顯示淺色的顯示內容的產品。
(2)正像顯示﹕在淺色背景上顯示深色的顯示內容的產品。
(3)反射型顯示﹕觀察者與外光源均在器件一例的產品。
(4) 透過型顯示﹕背照明光源通過器件,使正面觀察者能看見顯示內容的產品。
(5)透反射型顯示﹕該產品背後反射膜有網狀孔隙可以透過30%的背照明光。故白天可作反射型顯示,夜間可作透過型顯示。
(6)單色顯示﹕黑底白字或白底黑字顯示。
(7)彩色顯示﹕又分單彩色和多彩色。而在多彩色中又分為偽彩色(即只能顯示8至32色顯示)和真彩色(即可顯示256種顏色至幾十萬種顏色的顯示)。
LCD的顯示性能
(1)常溫顯示:即0℃~+40℃為工作溫度,-20℃~+60℃為存儲溫度的產品。
(2)寬溫顯示:即-20℃~+70℃為工作溫度,-35~+80℃為存儲溫度的產品。
(3)段形顯示:依靠長條形圖元進行顯示的產品。只能顯示數位及個別字元。
(4)點陣顯示:依靠矩形點圖元進行顯示的產品。可以顯示任何字元、數位、圖形。
(5)字元顯示:只能顯示分割開的字元的點陣式產品。
(6)圖形顯示:點陣數量多,且圖元間距均等,可以顯示任意圖形的點陣式產品。
(7)圖像顯示:圖形顯示產品中的一種,由於其回應速度快,有可能顯示視頻速度活動圖像的產品。
(8)非存儲型顯示:僅在施加電場時呈現顯示狀態,撤掉外電場後,顯示內容消失。
(9)存儲型顯示:一個脈衝即可驅動顯示。一經驅動顯示後,撤掉外加電壓,顯示內容照樣保持不變。
LCD的驅動方式
(1)靜態驅動顯示:每個圖元均有單獨引出電極,驅動期間要持續施加電壓的產品。
(2)動態驅動顯示:圖元電極排布呈矩陣或變形矩陣方式,需用時間分割掃描方式驅動的產品。
PCB的類別
最原始的PCB板子上,零件一般都集中在固定的一面,導線則集中在另一面上。因為導線只出現在其中一面,故稱這種PCB叫作單面板(Single-sided)。因為單面板在設計線路上有很多嚴格的限定(因為只有一面,佈線間不能交叉而必須繞獨自的路徑),所以只有早期原始的電路才使用這類的板子。
但發展中需求越來越複雜的電路設計方案﹐所以雙面板(Double-Sided Boards)出現了。此電路板的兩面都有佈線。但必須要在兩面間有適當的電路連接才行。所以,最後技術人員想到一個辦法就是打孔﹐這種電路間的“橋樑”叫做導孔(via)。導孔是在PCB板上,塗上金屬的小洞,它可以與兩面的導線相連接。因為雙面板的面積比單面板大了一倍,而且佈線也可以互相交錯了(繞到另一面)。所以它更適合用在複雜的電路上。
日前出現了多層板(Multi-Layer Boards),它增大了可以佈線的面積。多層板用上了更多單或雙面的佈線板。多層板使用數片雙面板,並在每層板間放進一層絕緣層後壓合。每一層代表獨立的佈線層,通常層數都是偶數,並且包含最外側的兩層。常見的一般是4到8層的結構,不過從技術上是可以做到近100層的PCB板。
什麼是IC﹖
IC是積體電路(integrated circuit的縮寫﹐是半導體元件產品的統稱﹐包括二,三極管﹐特殊電子元件等。廣義些講還涉及所有的電子元件,象電阻,電容,電路板/PCB板等許多相關產品.
IC積體電路產業的發展歷程
自1958年美國德克薩斯儀器公司(TI)發明積體電路(IC)後,隨著矽平面技術的發展,二十世紀六十年代先後發明了雙極型和MOS型兩種重要的積體電路,它標誌著由電子管和電晶體製造電子整機的時代發生了量和質的飛躍,創造了一個前所未有的具有極強滲透力和旺盛生命力的新興產業積體電路產業。
從積體電路的發展歷程可以看到,自發明積體電路至今40多年以來,"從電路集成到系統集成"這句話是對IC產品從小規模積體電路(SSI)到今天特大型積體電路(ULSI)發展過程的最好總結,即整個積體電路產品的發展經歷了從傳統的板上系統(System-on-board)到片上系統(System-on-a-chip)的過程。在這歷史過程中,世界IC產業為適應技術的發展和市場的需求。
IC積體電路產業的結構變化
IC積體電路產業結構經歷了三次變革﹕
第一次變革:以加工製造為主導的IC產業發展的初級階段。
70年代,積體電路的主流產品是微處理器、記憶體以及標準通用邏輯電路。這一時期IC製造商(IDM)在IC市場中充當主要角色,IC設計只作為附屬部門而存在。這時的IC設計和半導體工藝密切相關。IC設計主要以人工為主,CAD系統僅作為資料處理和圖形編程之用。IC產業僅處在以生產為導向的初級階段。
第二次變革:Foundry公司與IC設計公司的崛起。
80年代,積體電路的主流產品為微處理器(MPU)、微控制器(MCU)及專用IC(ASIC)。這時,無生產線的IC設計公司(Fabless)與標準工藝加工線(Foundry)相結合的方式開始成為積體電路產業發展的新模式。
隨著微處理器和PC機的廣泛應用和普及(特別是在通信、工業控制、消費電子等領域),IC產業已開始進入以客戶為導向的階段。一方面標準化功能的IC已難以滿足整機客戶對系統成本、可靠性等要求,同時整機客戶則要求不斷增加IC的集成度,提高保密性,減小晶片面積使系統的體積縮小,降低成本,提高產品的性能價格比,從而增強產品的競爭力,得到更多的市場份額和更豐厚的利潤;另一方面,由於IC微細加工技術的進步,軟體的硬體化已成為可能,為了改善系統的速度和簡化程式,故各種硬體結構的ASIC如閘陣列、可編程邏輯器件(包括FPGA)、標準單元、全定制電路等應運而生,其比例在整個IC銷售額中1982年已占12%;其三是隨著EDA工具(電子設計自動化工具)的發展,PCB設計方法引入IC設計之中,如庫的概念、工藝模擬參數及其仿真概念等,設計開始進入抽象化階段,使設計過程可以獨立於生產工藝而存在。有遠見的整機廠商和創業者包括風險投資基金(VC)看到ASIC的市場和發展前景,紛紛開始成立專業設計公司和IC設計部門,一種無生產線的積體電路設計公司(Fabless)或設計部門紛紛建立起來並得到迅速的發展。同時也帶動了標準工藝加工線(Foundry)的崛起。全球第一個Foundry工廠是1987年成立的臺灣積體電路公司,它的創始人張忠謀也被譽為"晶片加工之父"。
第三次變革:"四業分離"的IC產業
90年代,隨著INTERNET的興起,IC產業跨入以競爭為導向的高級階段,國際競爭由原來的資源競爭、價格競爭轉向人才知識競爭、密集資本競爭。以DRAM為中心來擴大設備投資的競爭方式已成為過去。如1990年,美國以Intel為代表,為抗爭日本躍居世界半導體榜首之威脅,主動放棄DRAM市場,大搞CPU,對半導體工業作了重大結構調整,又重新奪回了世界半導體霸主地位。這使人們認識到,越來越龐大的積體電路產業體系並不有利於整個IC產業發展,"分"才能精,"整合"才成優勢。於是,IC產業結構向高度專業化轉化成為一種趨勢,開始形成了設計業、製造業、封裝業、測試業獨立城行的局面(如下圖所示),近年來,全球IC產業的發展越來越顯示出這種結構的優勢。如臺灣IC業正是由於以中小企業為主,比較好地形成了高度分工的產業結構,故自1996年,受亞洲經濟危機的波及,全球半導體產業出現生產過剩、效益下滑,而IC設計業卻獲得持續的增長。
IC的分类
按功能IC可分為:數位IC、類比IC、微波IC及其他IC。數位IC是近年來應用最廣、發展最快的IC品種。
數位IC就是傳遞、加工、處理數位信號的IC,可分為通用數位IC和專用數位IC﹕
通用IC:是指那些用戶多、使用領域廣泛、標準型的電路,如記憶體(DRAM)、微處理器(MPU)及微控制器(MCU)等,反映了數字IC的現狀和水準。
專用IC(ASIC)﹕是指為特定的用戶、某種專門或特別的用途而設計的電路。
認識電波鐘
電波鐘是一種新興起的計時產品。電波鐘目的是為了世界時間同步統一。主要是為了解決目前石英鐘表的精確度問題。
石英鐘表較機械鐘錶已準確很多,但日差仍有一秒半秒的誤差。這種誤差對於人們的日常生活沒有多大的影響和更正的必要,但對於軍事和科學實驗,就是要解決的大問題。另外飛機上的時間和地面指揮時間是否同步,是否一致,就是誤差在0.01秒之間,結果也會失之千里。
原子鐘與石英鐘、表相比,與機械鐘錶相比,是時間的計量基準不同。????? 電波鐘是把原子振動的頻率引出來做為計時基準,也叫原子鐘。所以說電波鐘的產生是計時史上的一次革命。
電波鐘的原理
電波鐘的原理是它有一個原子發射台,定期發射信號,頻率每三千年只差一秒,非常準確。發射台發出的信號不是一直不斷地往外發,而是間隔性的發射。所以電波鐘或電波表實際是接收器,接收原子發射台的信號。
無論電波鐘,還是電波表,實際上都是一個接收器,它的外觀與石英鐘、石英表一樣,結構也與石英鐘、石英表一樣,只是增加了一個接收裝置、比較裝置和修正裝置。比較裝置和修正裝置用於守時,電波鐘自己能夠定期按著原子振動頻率信號做比較,修正成準確的時間,正因為有了這種比較修正裝置,電波鐘才能達到永遠準確的效果。所以,無論是電波鐘還是電波表,它們都有天線,表的天線就藏在錶帶裏面。 |