Элементарная база микропроцессоровСовременные микроЭВМ содержат десятки БИС. Группа БИС микропроцессора является основной составной частью любой микроЭВМ, остальные БИС (ПЗУ, ОЗУ и др.) могут сочетаться различными способами в зависимости от назначения микроЭВМ.
Особенностями микропроцессоров являются: высокая технологичность изготовления, обусловливающая их малую стоимость и высокую надежность; широкое использование микропроцессорного управления, позволяющего микропроцессору выполнять функции, которые раньше осуществлялись программными средствами; возможность создания автономных миниатюрных систем обработки.
Основные параметры микропроцессоров, плотность размещения элементов на кристалле, быстродействие, рассеиваемая мощность определяются технологией их изготовления. Имеется более 20 различных схемно-технологических методов, используемых для изготовления БИС. Разработанные миниатюрные БИС выполняют функции АЛУ, ЗУ, АЦП, ЦАП или объединяют несколько функций. Основным «кирпичиком» современных БИС обычно является транзистор.
Наибольшие успехи в области полупроводниковой технологии достигнуты при разработке БИС (кристаллов), создаваемых на МОПтранзисторах или на биполярных приборах. МОПтранзисторы являются униполярными (т. е. с носителями одного типа) приборами. В рканальныхМОПтранзисторах носителями заряда являются дырки, в гканальных — электроны.
МОПтранзисторы имеют большое входное сопротивление (1012—1014 Ом), что позволяет создавать интегральные схемы, не содержащие резисторов, конденсаторов и диодов.
БИС, создаваемые на биполярных приборах, как правило, дороже МОПсхем, по имеют большее быстродействие. Биполярные ИС делятся на насыщенные, ненасыщенные и схемы с ограниченным насыщением.
Наибольшее распространение получили насыщенные схемы типа транзистор — транзисторные логические схемы (ТТЛсхемы). Они обладают высоким быстродействием (задержка на элемент — 10—20 не), высокой нагрузочной способностью (к выходу подключается 10—30 аналогичных схем) и низкой стоимостью.
Разработанные однокристальные 16разрядные микропроцессоры на ТТЛсхемах содержат от 1000 до 3000 схем типа И — НЕ или 104 бит памяти.
В микрокомпрессорах также находят применение приборы с зарядовой связью (ПЗС), представляющие собой цепочку близкорасположенных МОПтранзисторов на общей полупроводниковой подложке с общим слоем диэлектрика. Металлические электроды, на которые подается напряжение передачи заряда, подсоединяются к шинам токового питания.
ПЗС используются, как ЗУ большой емкости, логические схемы, процессоры для обработки аналоговых сигналов и т. д. ПЗС компактны (640 000—128 000 элементов на кристалле размером 5x5 мм), имеют большое быстродействие, малую потребляемую мощность и стоимость.
Недостатком ПЗС ЗУ, как и других полупроводниковых ЗУ, является потеря информации при отключении напряжения питания.