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但是,邏輯電路品種再多,基本上是由與門、或門和非門電路組合而成的,因此,上述系列的電路也稱為組合邏輯電路。與門電路用于“幾個(gè)輸入條件同時(shí)存在才有結(jié)果,否則就無(wú)結(jié)果”的判斷;或門電路用于“幾個(gè)輸入條件只要有一個(gè)存在就有結(jié)果,都不存在就無(wú)結(jié)果”的判斷;非門電路用于“輸入條件存在就無(wú)結(jié)果,輸入條件不存在就有結(jié)果”的判斷。這些判斷和處理組合起來(lái),就可以處理非常復(fù)雜的控制和運(yùn)算問(wèn)題。 圖2.三種最基本的邏輯芯片 理論上,數(shù)量龐大的邏輯電路芯片可以實(shí)現(xiàn)目前所有復(fù)雜芯片的功能,例如中央處理器(CPU)、微控制器(MCU)、片上系統(tǒng)(SoC)等,更甚者可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的功能,例如電腦、交換機(jī)等。只是印刷電路板(PCB)上將要安裝成千上萬(wàn),甚至更多的芯片。早期的電子產(chǎn)品都是這么干的,但今天不需要這么干了。因?yàn)榻裉煨酒募啥群芨撸S多自成系統(tǒng)的邏輯電路可以集成在芯片內(nèi)部,一個(gè)芯片可以實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的功能,例如CPU,也可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的系統(tǒng),例如SoC。所以,今天沒有人愿意用大量小芯片實(shí)現(xiàn)大系統(tǒng),因?yàn)槟菢幼龀鰜?lái)的系統(tǒng)體積很大、可靠性很差、成本也很高。 圖3.一些組合邏輯電路芯片舉例 今天的邏輯電路芯片用量已經(jīng)不大了。就像蓋房子可以全部用磚瓦,也可以用一些大型構(gòu)件,輔助以少量磚瓦,磚瓦用量自然就少了。今天的邏輯電路芯片僅用在小電子產(chǎn)品中,或者用在大系統(tǒng)的通用大芯片之間的連接電路中。 2.通用處理器(CPU、GPU、DSP、APU等):通用處理器是由海量邏輯電路組成的,它包含了控制、存儲(chǔ)、運(yùn)算、輸入輸出等部分,形成了一個(gè)完整的數(shù)據(jù)和信息處理系統(tǒng)。它是規(guī)模最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一類數(shù)字電路芯片。(按照通用處理器芯片上可以集成100多億只晶體管計(jì)算,通用處理器大致包含了30多億個(gè)與門、或門、非門電路)。因此,通用處理器被歸類為巨大規(guī)模集成電路。 通用處理器芯片的特點(diǎn)是按照摩爾定律不斷迭代,不斷推陳出新,形成了若干個(gè)產(chǎn)品系列。例如Intel和AMD的X86系列、IBM的PowerPC系列、MIPS的嵌入式CPU系列和ARM RISC系列等數(shù)十個(gè)系列。每個(gè)系列已生產(chǎn)了20~30多個(gè)芯片型號(hào),每個(gè)型號(hào)的市場(chǎng)平均壽命在2年左右。 圖4.一些通用處理器芯片舉例
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Foxboro Pressure Transmitter Transducer Module E13DM Patriot Gemco 1771PLSB1 1771-PLS PLC Module Ref Allen Bradley 1775-S4A I/O Scanner Interface NEW NNB Coen IR7000A Signal Processor NIB Flame control module Allen Bradley 1333-BAA Ref 1333BAA AC Motor Drive Moog 151P423A-1 Servomotor Controller 10A Ref Square D MAL36700 Ref Circuit Breaker New Style Siemens 6FR1460-2UP Robotics Teach Pendant HIM Ref Parker/Compumotor AT6250-120v dual axis servo control ITW Dynatec BF0442BD2S hot melt applicator head NNB Foxboro A2048DP 48AVT MEMSEC & SCN PCA NEW NNB Allen-Bradley Bar Code Reader 2755-DD1A-B1-R1 NEW NIB Data Instruments Detector Light curtain Reciever 36RX Data Instruments Light curtain Transmitter 36TX LC36-20 Hayssen 1071-7A-0317 Micro Logic PCB PCA NEW NNB ABB Kent-Taylor Fulscope ER/C Chart Recorder Ref Landis & GYR Powers System 600 Control PCA ESSM-0 NNB Parker/Compumotor SX57-83 servo drive SX5783 Allen Bradley 1336E-BRF2O-AN-EN-HA2-L9E AC Drive NIB GE 22D95G5A Operating Starter Coil Replacement NNB GE 22D87G2A Operating Starter Coil Replacement NNB GE 22D87G10A Operating Starter Coil Replacement NNB Fuji servo controller Control RYG1.1HA-LP RYG11HALP Allen-Bradley 2700C-S2 Control Board Power Supply Ref Avtron Model M585 2R Pulse Generator 1024 PPR NIB Allen Bradley 1336S-MCB-SP1 Drive board 1336SMCBSP1 Omron NT30-ST131-E touchscreen interactive display Mitsubishi HA-FE43B AC Servo Motor Melservo NIB ABB Commander 1900 1901JA001100000STD Recorder Ref Chemetics C/PS Board/Panel 079511 Rev.D NNB Fuji AF-300 G11 6KG1143007X1B1 7.5 HP 3-ph AC Drive NIB Gould Modicon P370 Micro 84 Programmer HIM Module NNB Compumotor 2100 Series Y Indexer Controller 2100-2 IPE 31771-12 PR Circuit Relay Board PCB/PCA TB-101 NNB Parker Compumotor M57-83 Stepper Drive & Motor Allen Bradley 1336S-AQF60-AA-EN4-HA2-L6 AC motor drive COMPUMOTOR 2100-2-P 2100 Series Indexer PLC Module HUB City Right Angle Worm Drive Speed Reducer 523 60:1 RAMSEY ICORE Metal Scount II D07190K-E011 A PCA NEW NNB Square D reversing Starter 8502 E02-S1 LNC 8502E01S1
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