مدار مجتمع چیست؟قسمت دوم

پیششنهاد میشود قبل از خواندن به قسمت اول مقاله با عنوان (مدار مجتمع چیست؟قسمت اول) رجوع کنید
مدار مجتمع دیجیتال
ما می توانیم خود مدارات دیجیتال را از نظر کاربرد به چند شکل دسته بندی کنیم:
• آی سی های منطقی ترکیبی: این آی سی ها از گیت های منطقی به هم پیوسته تشکیل شده اند و عملکردها را صرفا بر اساس مقادیر ورودی فعلی انجام می دهند. به عنوان مثال می توان به جمع کننده ها، مالتی پلکسرها، دی مالتی پلکسرها، رمزگذارها و رمزگشاها اشاره کرد.
• آی سی های منطقی متوالی: آی سی های منطقی متوالی عناصر حافظه را در خود جای داده و اطلاعات را بر اساس مقادیر ورودی فعلی و حالت های قبلی ذخیره شده ذخیره می کنند. فلیپ فلاپ ها، ثبات ها، شمارنده ها، رجیسترهای شیفت و واحدهای حافظه مانند RAM و ROM نمونه هایی از آی سی های منطقی ترتیبی هستند.
• میکروپروسسورها و میکروکنترلرها: اینها آی سی های دیجیتال بسیار پیچیده ای هستند که شامل یک واحد پردازش مرکزی (CPU)، حافظه، رابط های ورودی/خروجی و سایر واحدهای کاربردی هستند. ریزپردازنده ها دستگاه های همه منظوره ای هستند که قادر به اجرای طیف وسیعی از دستورالعمل ها هستند، در حالی که میکروکنترلرها معمولاً برای کاربردهای خاص استفاده می شوند و دارای تجهیزات جانبی یکپارچه مانند تایمر، UART و ADC هستند.

• دستگاه های منطقی قابل برنامه ریزی (PLD): PLD ها آی سی های دیجیتالی هستند که می توانند توسط کاربر برنامه ریزی یا پیکربندی شوند تا توابع یا مدارهای منطقی خاصی را پیاده سازی کنند. به عنوان مثال می توان به آرایه های منطقی قابل برنامه ریزی (PLA)، منطق آرایه قابل برنامه ریزی (PAL)، دستگاه های منطقی قابل برنامه ریزی پیچیده (CPLD ) و آرایه های دروازه قابل برنامه ریزی میدانی ( (FPGA اشاره کرد.
• آی سی های حافظه: آی سی های حافظه برای ذخیره و بازیابی اطلاعات دیجیتال استفاده می شوند. آنها شامل انواع مختلفی از حافظه مانند حافظه با دسترسی تصادفی (RAM)، حافظه فقط خواندنی (ROM)، حافظه فقط خواندنی قابل برنامه ریزی با قابلیت پاک کردن الکتریکی (EEPROM)، حافظه فلش و حافظه کش هستند.
• آی سی های ارتباطی: این آی سی ها برای سیستم های ارتباطی دیجیتال طراحی شده اند و شامل سریال سازها/ دسریال ساز ها (SERDES)، کنترلرهای رابط شبکه (NIC)، سوئیچ های اترنت، مودم ها و می باشند.
• آی سی های رابط: آی سی های واسط اتصال و ارتباط بین اجزا یا سیستم های مختلف را تسهیل می کنند. آنها شامل کنترل‌کننده‌های USB، رابط‌های I2C کنترل‌کننده‌های ) SPI رابط محیطی سریال)، کنترل‌کننده‌های HDMI ( رابط چندرسانه‌ای با کیفیت بالا) و ) UARTگیرنده-فرستنده‌های ناهمزمان جهانی) هستند.
• آی سی های ساعت و زمان بندی: این آی سی ها سیگنال های ساعت را برای همگام سازی عملکرد سیستم های دیجیتال تولید و توزیع می کنند. آنها شامل نوسانگرهای کریستالی، حلقه های قفل فاز (PLL)، تقسیم کننده های ساعت، تایمرها و سینت سایزرهای فرکانس هستند.
باید بدانیم که تکنولوژی هر روز رو به افزایش است که با این پیشرفت تعداد ترانزیستور های موجود در یک مدار مجتمع با اندازه ی ثابت تفریبا هر دو سال دو برابر می شود . این چیزی است که به ان قانون مور می گوییم . این قانون توسط گوردون مور از بنیان گذاران اینتل در سال 1965 بیان شد .

به همین سبب ممکن است ده میلیارد ترانزیستور یا بیشتر در مدار دیجیتال مدرن وجود داشته باشد. به همین دلیل ما به مدارهای مجتمعی نیاز داریم که تعداد کم یا زیادی از این ترانزیستورها را برای دستیابی به عملکرد خاصی ترکیب کنند. این مدارها ، هزینه بسیار کم و سطح اطمینان بالاتری را فراهم می کند. نمونه هایی از این مدارهای مجتمع عبارتند از CMOS، TTL و غیره. IC های CMOS مقاوم به خطا هستند و خطر خرابی تراشه را کاهش می دهند. به صورت کلی می توانیم بیان کنیم که انواع مختلفی از خانواده های منطقی وجود دارد که در طراحی مدارهای منطقی دیجیتال استفاده می شود.
که در مقاله بعدی با عنوان (مدار مجتمع چیست ؟ قسمت سوم) به آن خواهیم پرداخت.