主题:同学们,“半导体存储器导论课”第二课开始点名,分组讨论了, -- 老瑞
8031, 8051都是好东西,7400, 7408, 74138, 27256都好玩。可恨当年俺的北航李振格《8051单片机》借给别人就没了。
很有趣,应该是用仿真机,做LED显示吧,那时想学会了就可以随意做霓虹灯设计了,哈哈。这个心愿一直未如愿,后来问过我们老师,他们也没做过,看来我们只是学到了原理而已,与实践相差很远。
下午回家看看我的课本是什么样子的,再告诉您。
系统配置与接口技术
我上学是没有做过单片机实验,而是直接做的Intel 8086单板机。
工作后做过一阵子单片机,用的是Philips 的80c552芯片。自己很喜欢玩这些,也可以做很多好玩的东西。我觉得单片机系统用来做自动控制和数据采集应用很有意思。不过这些都是7、8年前的东西了,呵呵,等什么时候有空再玩了。
从零开始,比如怎么测电阻、电压、电容,怎么测三极管的极性。
我在网上找了很久,没有相关的说明书。
确实很有意思,不知道现在是不是还用这些?还是已经更新为别的知识了。
数字万用表第一个是要装上电池,没电池什么也量不了,不象指针式的量电流电压时不需要电池。
就拿我手边的Hammer DT9202为例。
这是三位半的,这个半是最高位只能显示0和1,数字显示最大1999,小数点另算。当显示“1 . ”就是只显示最高位的1,后面位无显示,小数点不一定,表示已经溢出,超过最大可测值。
黑表笔插在“COM”,红表笔根据测量对象,有三个插孔可选择,测电压、电阻和二极管时插在“VΩX”孔,(这个X应该是一个二极管标志,这里用X代替);测小电流时插在“A”孔,测大于200mA到20A的大电流时插在“20A”孔。(表笔的颜色只是惯例,反过来用不影响实际使用)
表面上有一个选却开关,分成几个大档:电阻(Ω);直流电压(DCV);三极管放大倍数(hFE);交流电压(ACV);电容(F);直流电流(DCA),交流电流(ACA);二极管(一个二极管标志)各档的数字表示测量范围小于此值,当到达此值时会显示“1 . ”表示已经溢出。比如说你放在DC20V档,最大可测到的数值为19.99V而不是20.00V。还有个发声标志,这块表在200Ω档上,有的表在二极管档上,在这档上测到的电阻较小时(大约几十Ω以下)会叫,可以较方便地测通断。
最低一位有一到两个数的绝对误差,测得1.256V时可能是1.254V,也可能是1.258V,所以测量时尽量选较小的档。相对误差不大,好象是小于百分之一,具体数值要查说明书,不过一般应用可以忽略。
测电阻比较简单,选择开关拨到电阻档并表笔(指表笔上的金属头)不接触时,应该显示溢出,表笔接触时显示0(所有显示时后面三位都显示:000)。拨在200Ω档表笔短路时最低一位可能显示一个很小的数,这可能有两个原因,一是自动调零有误差,二是表笔尖镀的铬有接触电阻。
两表笔尖分别接触电阻两端引线,显示出的就是电阻,同样要选却档位使得到的数值位数尽量多(这个原则在电流电压测量时也要)。要注意的是,测大阻值电阻时不要用手捏住两表笔尖或电阻两端,因为人体也有电阻,当人体电阻并联到大电阻时影响很大。测小阻值电阻(几到几十Ω)时表笔尽量压紧电阻引线,以减小串联在其中的接触电阻。
测电压、电流的原则一样,根据预测值的大小选却合适的档位。比如说测锌锰干电池的电压就拨在DC2V(当然DC20V也可以,精度差十倍)。如果根本无法预测数值,就先拨在最高档,测得大略值后再选档。当表笔悬空时电压电流都会显示0,测电压是并联测量,表笔金属尖接触电路中两点的导电处就可测得;测电流是串联测量,需要把所测处线路断开,表笔接触断开的两点上。
电压电流是向量,如果是指针表因为不能反转,测量时需要注意正负。数字表本身就可测负值,所以测量时可不管正负,接反了测得的是负值。
测电容时电容插在专用插口“Cx”上,单位是法拉。
测二极管时显示的实际上是内部电池在表笔上的电压分压值,红表笔(从“VΩX”孔引出)是正电压端,黑表笔(从“COM”端引出)是负电压端(与指针表相反),与测电阻一样操作,显示0.几(硅管为0.6左右,锗管为0.2左右)时,红表笔端为二极管正端,黑表笔为负端,反过来测应该是溢出。如果测到的不是这样就说明此二极管坏了。这是指普通二极管,高反压管堆(大于几千V)和发光二极管正向一般也是溢出。
三极管如果你能辨认出三个极(e、b、c)和管型(pnp、npn),对应插在三极管插孔中,开关拨到“hFE”档,显示的就是小电流放大倍数,因为这是简易测法,得到的值只能做为参考。
如果不能直接辨认三个极就比较复杂了先从万用表测三极管的外部特征说起。三极管可以认为是两只二极管相向串联,见图。要先找出基极和管型,按管型基极插在b孔中,另两个脚随意插在e、c孔中,然后另两个脚调换插入,得到的数值大的一次就是插对的。(三极管e、c极反用也可有较小的放大倍数。)
还有安全问题,测几十伏以上的电压时手不要接触到表笔的金属端,以免触电。万用表的安全也要注意,表面上有外各档可承受的最大值,另外千万不要用电流、电阻档去测较高的电压(十几伏以上);我曾经误用电阻档测电压报废了一块表。
送花!
送花
没有电容测量的功能数字表遇到要测电容的大致容量和漏电(尤其是大电容的漏电)时就比较麻烦了。模拟表则可以用电阻测量档,观察指针的摆动情况就可以了。
档位适当时电阻值从小往大跳,只是没有指针表那么直观。
通常,按照存储器对数据的保持特性对其进行分类,如图2-1所示。所谓的挥发性(volatile)是指断电以后,所存储的数据也随即消失。挥发性的存储器包括了我们熟知的DARM (Dynamic Random Access Memory)和SRAM (Static Random Access Memory)。非挥发型的存储器NVM (Non-volatile Memory)包括了CD,DVD,软盘等。
实际的应用中,所要考虑的不光是数据的保持特性。其他的参数,比如说存储器数据的存储(读取)速度就直接影响着PC, DC, Mp3整体性能。还有由存储器的结构决定的数据密度。数据密度越大,理论上就意味着相同体积的硅片可以集成更多的基本存储单元。PC整体性能的不断提高就建立在单位面积硅片所集成的微电路数量持续增加。
如果按照保持特性,存储速度和数据密度这三个参数来分别考察DRAM,SRAM,NVM,会得到什么结论?想想目前上述三大类存储器的共存,基本就可以得到想到答案了。答案就是:这三种存储器各有所长。这也从一个方面验证了“存在就是合理的”这句名言。如图2-2所示:SRAM以速度取胜,DRAM以集成密度胜出,而NVM(以Flash为代表)以数据保持特性为荣。
您问图中红点代表的Memory devices代表的什么意思?这位三大参数考察都为优的神秘人物就是业界正在研发的新型存储器,或者说下一代存储器。这个题目,以后有机会的话,我们还会提到。现在可以透露一点,神秘人物并非一人。事实上,有众多的神秘人物正在竞争下一代存储器这个主角。不同的经纪人(半导体厂商)看中的候选演员并不相同。像不像半导体业界的选美?有幸身在业界的朋友们,你们看中的是哪位演员(MM)?说出你的理由来。
咱们还是回到正题。先看看拥有数据密度最佳值的DRAM。与其他存储器相比,DRAM的结构最简单。考察DRAM的基本存储单元(Cell),如图2-3所示,您会不会惊呼,My God!或者Tian Na?原来DRAM的Cell只包括一个MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor, 金属-氧化层-半导体-场效电晶体管,或者简称金氧半场效电晶体管)和一个电容。对的,的确是这样。这种结构业界通常称之为:1晶体管/1电容,考虑了英文单词的缩写,也可以写为:1T/1C结构。
MOSFET的作用像是一个开关,可以用来控制Cell单元的写入,更新以及读出。电容器用来存储电荷。此外,还需要两根导线(数据线)用来标识地址和与其他电路相连。可以称之为:字线(word line)以及位线(bit line)。写入数据的时候,数据线中的逻辑状态可以存在电容器里面。具体的说,通过字线给MOSFET的栅极(gate)加电压,源极(Source)和漏极(Drain)导通。位线同时加电压,给电容充电。美女(帅哥)有啥习惯?习惯乱放电(电晕你哦,你有没有被电过?)电容器有啥习惯?习惯漏电。电放完了咋办?上西西河跟高手充电呗。电漏完了怎么办?重复刚才的步骤,充电呗。漏的有多快啊?大概2毫秒(ms)到50毫秒(ms)就要充一次电。觉得老是漏电,需要充电,难为情啊。咱也弄个好名字,“转进”呗,哦,是“刷新(refresh)”。“转进”也好,“刷新”也好,因为是个不断行进的过程,您这个“动态存储器”的招牌是要一直带的哦。
咱虽然“一直在动”,咱也有咱的优点。咱头脑简单(结构简单),个头小(面积小)。您要是想在一个教室里面多塞进些人(增加存储密度),俺肯定是您优先考虑的对象哦。当然了,也不能无限制的给一个教室里面塞人啊(增加存储密度)。存储密度增加了,Cell的尺寸也要减小啊,电容器也要随之减。这会带来很多问题的,而这些问题,也正是业界的各位大佬们正在需要考虑的。
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花了再读
老兄真是AOL啊,
铁手看西西河都没有您勤快,
有点好奇,您似乎也是理工课的?