ПРЕДИСЛОВИЕ
Трудно назвать другую столь быстро прогрессирующую область техники, как микроэлектроника. Несомненно, что такое стремительное развитие приносит большую пользу, однако его быстрый темп ставит в довольно трудное положение автора книги об интегральных схемах. Он должен в достаточно малом объеме осветить широкий круг вопросов и в то же время рассмотреть их так, чтобы в условиях интенсивного развития техники большая часть материала не устарела прежде, чем книга выйдет из печати.
В предлагаемой книге сделана попытка преодолеть обе эти трудности путем концентрации внимания главным образом на новейших технологических достижениях. О хорошо известных и широко распространенных методах упоминается весьма кратко, а особо интересующемуся читателю предлагается обратиться к работам, приведенным в библиографии. Сравнительно новые устройства, как например, элементы памяти и микропроцессоры, описаны более подробно. Но пока книга дойдет до читателя, безусловно, разовьются новые методы и появятся соответствующие публикации.
В книге делается упор на вопросы применения интегральных схем. Однако важно, чтобы потребитель понимал принципы изготовления приборов, что поможет ему правильно выбрать и использовать их. Поэтому в гл. 1 освещаются методы производства интегральных схем и описываются различные типы производственных процессов. Рассматриваются также способы сборки и установки схем в корпуса, поскольку это также представляет интерес для потребителя.
Следующие пять глав книги посвящены цифровым интегральным схемам. В гл. 2 описываются методы изготовления цифровых ИМС различных типов и даются характеристики их особенностей. Развитие этой области привело к тому, что ранее широко применявшиеся типы приборов сейчас уже устарели и их можно использовать лишь в качестве запасных частей для существующих конструкций. В гл. 2 более полно рассмотрены новейшие приборы, а остальные описаны кратко.
Глава 3 посвящена математическим методам, используемым при проектировании цифровых схем. Сначала описаны двоичная и восьмеричная системы счисления, а затем следует раздел по булевой алгебре и методам минимизации логических функций. Рассматриваются также аналитические методы синтеза последовательных логических цепей и кратко — схемы пороговой логики. Материал, содержащийся в гл. 3, использован при объяснении работы различных интегральных схем в последующих главах.
С точки зрения потребителя цифровая интегральная схема — это «черный ящик», предназначенный для получения определенных сигналов на выходе при подаче некоторого набора сигналов на вход. Такие устройства способны выполнять множество функций; соображения по их выбору с этой точки зрения приведены в гл. 4. Если судить по количеству схемных элементов на кристалле, то можно сказать, что эти приборы просты или по меньшей мере не очень сложны.
Комплексы, или схемы с высокой степенью интеграции, описываются в гл. 5 и 6. В гл. 5 представлены различные выпускаемые промышленностью типы полупроводниковых запоминающих устройств. Сначала описываются конструкции простых ячеек, а затем обсуждаются структуры устройств, в которых могут использоваться статические и динамические ячейки памяти. В частности, рассмотрены постоянное запоминающее устройство, запоминающее устройство с произвольной выборкой и ассоциативное запоминающее устройство.
В гл. 6 описываются приборы, которые можно рассматривать как универсальные логические устройства. В первую очередь ими являются схемы с высокой степенью интеграции, которые при незначительных модификациях могут быть приспособлены для самых различных применений. К таким устройствам относятся некоммутированные логические наборы, программируемые логические наборы и микропроцессоры. В главе описаны конструкция и применение этих схем, причем наибольшее внимание уделено микропроцессорам. Поскольку математическое обеспечение является основой использования микропроцессора, работа последнего объясняется с привлечением списка математических команд.
Линейные интегральные микросхемы (ЛИМС) описаны в гл. 7. В ней рассматривается большое количество схем: от хорошо известных операционных усилителей до малоизвестного прибора с зарядовой связью. Чтобы дать читателю общее представление о ЛИМС, в главе приведены схемы всех устройств, но основное внимание уделено новейшим приборам.
Данная книга в первую очередь предназначена для инженеров и техников, работающих в области электроники и смежных областях и нуждающихся в пособиях по использованию современных интегральных микросхем. Она может быть полезна также студентам и молодым специалистам.
Ее появление стало возможным благодаря сотрудничеству многих людей, помогавших мне как прямыми советами, так и своими публикациями. Я благодарен им, а также всем тем инженерам, которые столь заняты расширением границ знаний в области электроники, что не имеют времени писать. Особую признательность я хочу выразить д-ру X. Ахмеду из Кембриджского университета за прочтение рукописи и за неоценимые советы и поправки,
1978 Ф. Ф. М.

 

Назад, на страницу описания