大比特半导体学习教材——《SCA》.doc

半导体市场部人员行业了解规范此规范是为了加强市场一线人员在最快的时间内对行业细分情况能够全面的认识与了解,从而真正的做到大比特资讯团队一线人员在行业内的专业水准,更大成度提高我们自身在市场中的竟争力以及与客户之间的沟通深入度.现对以下几个必需熟悉行业规范细则如下:半导体器件分类:（按制造技术）1、分立器件 二极管：有正负极，单向导电特性；半导体家族中元老； 晶体管：也叫晶体三极管，有三个电极，最主要的功能是电流信号放大和开关作用；有 2个PN结构成； 晶闸管：也叫可控硅，由PNPN四层半导体构成的元件；具有三个电极；可控硅在电路中能够实现交流电的无触点控制，以小电流控制大电流，并且不象继电器那样控制时有火花产生，而且动作快、寿命长、可靠性好。2、光电器件 LED：发光二极管； 激光器件：受光器件、光电二极管、光电晶体管、CCD图象传感器、CMOS图象传感器 光复合器件：光耦、光继电器、光断路器；光通讯器件3、逻辑IC 标准逻辑IC微处理器（Micro Processor）CISC（Complex Instruction Set Computer: 复杂命令计算机）RISC（Reduced Instruction Set Computer：缩小命令计算机）DSP（Digital Signal Processor:数字信号处理器件）ASIC（Application Specific Integrated Circuit:特殊用途IC）栅阵列（Gate-Array Device）SC (Standard Cell: 标准器件)FPLD（Field Programmable Logic Device: 现场可编程化逻辑装置）MPR（Microcomputer peripheral: 微型计算机外围LSI） 系统LSI（System LSI）4、模拟IC 电源用IC运算放大器（OP Amp）比较器（Comparator）AD, DA转换器（AD，DA Converter）马达驱动IC（Motor Driver IC）显示器用驱动器IC（Display Driver IC）5、存储器 DRAM（Dynamic Random Access Memory）),动态随机存储器；（易失性存储器）SRAM（Static Random Access Memory）静态随机存取内存；SRAM(STATIC RAM)是利用双稳态触发器来保存信息的,只要不断电,信息是不会丢失的,所以谓之静态。Flash Memory闪速存储器；它的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息。Mask ROM；掩模型只读存储器；是制造商为了要大量生产,事先制作一颗有原始数据的ROM或EPROM当作样本,然后再大量生产与样本一样的 ROM；FeRAM：(FeRAM)铁电存储器是一种在断电时不会丢失内容的非易失存储器，具有高速、高密度、低功耗和抗辐射等优点。6、半导体材料分类:管芯制造材料；封装材料测试设备类:半导体器件专用测试设备前端设备：如清洗、氧化、CVD、光刻、掩膜等；后端有封装和测试设备。 集成电路概述一、集成电路基础1、按其功能、结构的不同，可以分为模拟集成电路、数字集成电路和接口集成电路三大类。模拟集成电路用来产生、放大和处理各种模拟信号（指幅度随时间边疆变化的信号。例如半导体收音机的音频信号、录放机的磁带信号等），而数字集成电路用来产生、放大和处理各种数字信号（指在时间上和幅度上离散取值的信号。例如VCD、DVD重放的音频信号和视频信号）。数字集成电路主要功能是进行数字运算和逻辑运算。接口集成电路用于电子系统之间的连接和匹配。2、按制作工艺可分为半导体集成电路和薄膜集成电路。 膜集成电路又分类厚膜集成电路和薄膜集成电路。3、按集成度高低的不同可分为小规模集成电路、中规模集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路。4、按导电类型可分为双极型集成电路和单极型集成电路。5、按集成规模分类，也就是按一定大小的芯片上的晶体管个数分类，可分成小、中、大、超大型；6、按用途可分为电视机用集成电路。音响用集成电路、影碟机用集成电路、录像机用集成电路、电脑（微机）用集成电路、电子琴用集成电路、通信用集成电路、照相机用集成电路、遥控集成电路、语言集成电路、报警器用集成电路及各种专用集成电路。电视机用集成电路包括行、场扫描集成电路、中放集成电路、伴音集成电路、彩色解码集成电路、AV/TV转换集成电路、开关电源集成电路、遥控集成电路、丽音解码集成电路、画中画处理集成电路、微处理器（CPU）集成电路、存储器集成电路等。 音响用集成电路包括AM/FM高中频电路、立体声解码电路、音频前置放大电路、音频运算放大集成电路、音频功率放大集成电路、环绕声处理集成电路、电平驱动集成电路、电子音量控制集成电路、延时混响集成电路、电子开关集成电路等。 影碟机用集成电路有系统控制集成电路、视频编码集成电路、MPEG解码集成电路、音频信号处理集成电路、音响效果集成电路、RF信号处理集成电路、数字信号处理集成电路、伺服集成电路、电动机驱动集成电路等。 录像机用集成电路有系统控制集成电路、伺服集成电路、驱动集成电路、音频处理集成电路、视频处理集成电路。（一）集成电路按应用（具体）分类：1）放大器和比较器功率放大器简称功放,可以说是各类音响器材中最大的一个家族了,其作用主要是将音源器材输入的较微弱信号进行放大后,产生足够大的电流去推动扬声器进行声音的重放。运算放大器(简称“运放”)的作用是调节和放大模拟信号。利用运放可以实现信号的放大、调理、滤波等多种功能，在个人数据助理、通信、汽车电子、音影产品、仪器仪表、传感器等领域有广泛的应用。.发送器应用：汽车报警器、消费电子遥控、环境监测、遥控娱乐、照明与电源开关；2）模数转换器(ADC),数模转换器(DAC)3）嵌入式处理与DSP4）基于MEMS的传感器和温度传感器5）RF（Radio Frequency射频）和IF（中频）器件6）电源和散热管理7）音频和视频产品IC（Audio/Vudio）8）开关和多路复用器IC开关和多路复用器产品已经广泛用于日益增长的多种应用领域，例如消费类、医学、工业、自动测试设备（ATE）、电视（TV）、通信基础设施、手机和汽车系统。这些器件用于将通信中的宽带信号传送给基础设施并且传递高清晰度电视（HDTV）中的高清晰度视频信号和手机中的音频信号。)9）基准源10）宽带产品11）时钟和定时13）微控制器(MCU)14）接口、无线产品(BLUETOOTH)15）光纤和光通信产品16）其它（功率放大器的输出功率比较大，增益不是很大，位于电路的输出端 ；运算放大器信号输入输出功率很小，增益很大，通常位于电路的前端）1、 模拟芯片/混合IC模拟IC市场由放大器（功放/运算）、比较器、电压调节器、数据转换器、接口和电源管理IC、定制模拟IC等标准器件组成。2、 模拟IC代表性厂商美国模拟器件公司(ADI)美国美信集成公司(MAXIM)美国德州仪器公司(TI)美国凌力尔特公司(LINERN)美国英特矽尔半导体公司(INTERSIL)美国安森美半导体公司(ON)美国国家半导体公司(NS)美国飞兆半导体公司(FAIRCHILD)美国国际整流器公司(IR)美国微芯科技有限公司(MICROCHIP)日资电源管理厂商恩智浦半导体公司(NXP)：产品可分为模拟IC和多媒体应用芯片；日本松下半导体公司（PONSONIC）：产品主电源管理和分立元器件；东芝半导体公司（TOSHIBA）：产品分为电源管理和微控制器；富士通电子公司（FUJITSU）：电源管理和微控制器；瑞萨电子有公司（RENEAES）：模拟元器件和微控制器；特瑞仕半导体公司：主要为电源管理IC；日本精工电子：充电管理IC日本理光电子：电池管理IC台湾电源管理厂商立琦科技 MPU、电源管理IC通嘉科技 转换IC、LED驱动安茂微电子 电源管理IC茂达电子 放大器和电源管理IC富鼎电子 MOSFET和LDO晶瀚科技 电源管理IC和HDMI芯片大陆电源管理厂商圣邦微电子 LDO和放大器长运通 电源管理IC思旺电子 转换芯片昂宝电子 节能转换芯片启攀微电子 LED驱动和触控IC华润矽威 电源管理IC3、模拟与数字有四大不同 处理连续性的光、声音、速度、温度等自然模拟信号的IC被称为模拟IC。模拟IC处理的这些信号都具有连续性，可以转换为正弦波研究。而数字IC处理的是非连续性信号，都是脉冲方波。模拟IC按技术类型来分有只处理模拟信号的线性IC和同时处理模拟与数字信号的混合IC。模拟IC按应用来分可分为标准型模拟IC和特殊应用型模拟IC。标准型模拟IC包括放大器(Amplifier)、电压调节与参考对比(Voltage Regulator/Reference)、信号界面(Interface)、数据转换(Data Conversion)、比较器(Comparator)等产品。特殊应用型模拟IC主要应用在4个领域，分别是通信、汽车、电脑周边和消费类电子。模拟IC具有四大特点。生命周期可长达10年 数字IC强调的是运算速度与成本比，数字IC设计的目标是在尽量低的成本下达到目标运算速度。设计者必须不断采用更高效率的算法来处理数字信号，或者利用新工艺提高集成度降低成本。因此数字IC的生命周期很短，大约为1年-2年。 模拟IC强调的是高信噪比、低失真、低耗电、高可靠性和稳定性。产品一旦达到设计目标就具备长久的生命力，生命周期长达10年以上的模拟IC产品也不在少数。如音频运算放大器NE5532，自上世纪70年代末推出直到现在还是最常用的音频放大IC之一，几乎50%的多媒体音箱都采用了NE5532，其生命周期超过25年。因为生命周期长，所以模拟IC的价格通常偏低。工艺特殊少用CMOS工艺 数字IC多采用CMOS工艺，而模拟IC很少采用CMOS工艺。因为模拟IC通常要输出高电压或者大电流来驱动其他元件，而CMOS工艺的驱动能力很差。此外，模拟IC最关键的是低失真和高信噪比，这两者都是在高电压下比较容易做到的。而CMOS工艺主要用在5V以下的低电压环境，并且持续朝低电压方向发展。 因此，模拟IC早期使用Bipolar工艺，但是Bipolar工艺功耗大，因此又出现BiCMOS工艺，结合了Bipolar工艺和CMOS工艺两者的优点。另外还有CD工艺，将CMOS工艺和DMOS工艺结合在一起。而BCD工艺则是结合了Bipolar、CMOS、DMOS三种工艺的优点。在高频领域还有SiGe和GaAS工艺。这些特殊工艺需要晶圆代工厂的配合，同时也需要设计者加以熟悉，而数字IC设计者基本上不用考虑工艺问题。与元器件关系紧密 模拟IC在整个线性工作区内需要具备良好的电流放大特性、小电流特性、频率特性等；在设计中因技术特性的需要，常常需要考虑元器件布局的对称结构和元器件参数的彼此匹配形式；模拟IC还必须具备低噪音和低失真性能。电阻、电容、电感都会产生噪音或失真，设计者必须考虑到这些元器件的影响。 对于数字电路来说是没有噪音和失真的，数字电路设计者完全不用考虑这些因素。此外由于工艺技术的限制，模拟电路设计时应尽量少用或不用电阻和电容，特别是高阻值电阻和大容量电容，只有这样才能提高集成度和降低成本。某些射频IC在电路板的布局也必须考虑在内，而这些是数字IC设计所不用考虑的。因此模拟IC的设计者必须熟悉几乎所有的电子元器件。辅助工具少测试周期长 模拟IC设计者既需要全面的知识，也需要长时间经验的积累。模拟IC设计者需要熟悉IC和晶圆制造工艺与流程，需要熟悉大部分元器件的电特性和物理特性。通常很少有设计师熟悉IC和晶圆的制造工艺与流程。而在经验方面，模拟IC设计师需要至少3年-5年的经验，优秀的模拟IC设计师需要10年甚至更长时间的经验。 模拟IC设计的辅助工具少，其可以借助的EDA工具远不如数字IC设计多。由于模拟IC功耗大，牵涉的因素多，而模拟IC又必须保持高度稳定性，因此认证周期长。此外，模拟IC测试周期长且复杂。 某些模拟IC产品需要采用特殊工艺和封装，必须与晶圆厂联合开发工艺，如BCD工艺和30V高压工艺。此外，有些产品需要采用WCPS晶圆级封装，拥有此技术的封装厂目前还不多。 4、中国大陆模拟IC应用趋势呈现五大特点：1. 需求量持续高速增长。2. 通信和消费类电子产品仍是模拟IC的主要应用领域。3. 模拟IC应用地区集中在沿海。4. 电源管理芯片的需求量最大。能量效率方面的标准实施正在促使人们减少线性电源的使用，推动旧式技术的多种开关电源的升级以及多种消费类产品采用电源管理，电器市场也在发生变革，纯机电产品和时钟机械控制的系统正在让位于电子化产品。据CCID提供的研究数据显示，2006年电源管理IC超过了三成，达到 34.1%。放大器与比较器、RF IC、驱动电路、数据转换、开关与多路复用器和接口电路分别占12.9%、10.9%、9.7%、9.5%、6.1%和5.6%。5. 模拟产品技术的发展呈现两大趋势。一是中低端的模拟IC应用开发日益普及，尤其是目前比较火热的消费类电子，如低功率电源、中低速放大器等。另一个趋势是对高性能模拟IC的要求越来越高，如大功率电源、高速放大器，产品性能更多依赖研发和生产工艺。随着中国自主设计的增长，对高端模拟电路的需求量也将迅猛增长。5、混合信号IC让您在路途中享受家庭音响的美妙体验随着数字家庭媒体如DVD和MP3市场的巨大增长，消费者已经惯常于在多媒体家庭娱乐中享受诸如环绕声之类的高端音响品质和功能。越来越多的消费者期望在他们的汽车中也能获得相同的体验。混合信号单芯片提高性能车内音源目前提供一系列模拟和数字信号，所有信号必须经过正确处理和路由。随着廉价和数据存储设备的增多，对数字信号处理器、模拟和混合信号元件如ADC、DAC及编解码器的匹配能力的要求提高了。混合信号元件必须能编码和解码日益增长的音频格式，包括MP3、AC3、AAC及WMA等等。 例如：高清晰度等离子电视要达到1366768像素的分辨力，有赖于高性能视频数模转换器，它必须足够快，且有足够高的分辨力；二、嵌入式芯片-MCU、DSP、FPGA（一）MCU定义：MCU(Micro Controller Unit)中文名称为多点控制单元，又称单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)，是指随着大规模集成电路的出现及其发展，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时数器和多种I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。 1、MCU的分类 MCU按其存储器类型可分为：A、MASK(掩模)ROM、OTP(一次性可编程)ROM、FLASH ROM等类型。B、MASKROM的MCU价格便宜，但程序在出厂时已经固化，适合程序固定不变的应用场合；C、FALSHROM的MCU程序可以反复擦写，灵活性很强，但价格较高，适合对价格不敏感的应用场合或做开发用途；D、OTPROM的MCU价格介于前两者之间，同时又拥有一次性可编程能力，适合既要求一定灵活性，又要求低成本的应用场合，尤其是功能不断翻新、需要迅速量产的电子产品。 微控制器在经过这几年不断地研究,发展,历经4位,8位,到现在的16位及32位,甚至64位。产品的成熟度,以及投入厂商之多,应用范围之广,真可谓之空前。目前在国外大厂因开发较早,产品线广,所以技术领先,而本土厂商则以多功能为产品导向取胜。但不可讳言的,本土厂商的价格战是对外商造成威胁的关键因素。 由于制程的改进，8位MCU与4位MCU价差相去无几，8位已渐成为市场主流；2、MCU应用分类：A、 目前4位MCU大部份应用在计算器、车用仪表、车用防盗装置、呼叫器、无线电话、CD播放器、LCD驱动控制器、LCD游戏机、儿童玩具、磅秤、充电器、胎压计、温湿度计、遥控器及傻瓜相机等；B、 8位MCU大部份应用在电表、马达控制器、电动玩具机、变频式冷气机、呼叫器、传真机、来电辨识器（CallerID）、电话录音机、CRT显示器、键盘及USB等；C、 16位MCU大部份应用在行动电话、数字相机及摄录放影机等；D、 32位MCU大部份应用在Modem、GPS、PDA、HPC、STB、Hub、Bridge、Router、工作站、ISDN电话、激光打印机与彩色传真机；E、 64位MCU大部份应用在高阶工作站、多媒体互动系统、高级电视游乐器（如SEGA的Dreamcast及Nintendo的GameBoy）及高级终端机等。3、单片机的基本结构五个组成部份：运算器：用于实现算术和逻辑运算。计算机的运算和处理都在这里进行;控制器：是计算机的控制指挥部件,使计算机各部份能自动协调的工作;存储器：用于存放程序和数据；（又分为内存储器和外存储器,内存储器就如我们电脑的硬盘,外存储器就如我们的U盘）输入设备：用于将程序和数据输入到计算机（例如我们电脑的键盘、扫描仪）;输出设备：输出设备用于把计算机数据计算或加工的结果以用户需要的形式显示或保存（例如我们的打印机）。注：通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器（Central Processing Unit）,简称CPU；通常把外存储器、输入设备和输出设备合在一起称之为计算机的外部设备。A、中央处理器（CPU）：刚跟大家讲过,需要提醒的是MCS-51的CPU能处理8位二进制数或代码;B、内部数据存储器（RAM）：8051芯片共有256个RAM单元,其中后128单元被专用寄存器占用（稍后我们详解）,能作为寄存器供用户使用的只是前128单元,用于存放可读写的数据。因此通常所说的内部数据存储器就是指前128单元,简称内部RAM。地址范围为00HFFH（256B）。是一个多用多功能数据存储器,有数据存储、通用工作寄存器、堆栈、位地址等空间。C、内部程序存储器（ROM）：在前面也已讲过,8051内部有4KB的ROM,用于存放程序、原始数据或表格。因此称之为程序存储器,简称内部RAM。地址范围为0000HFFFFH（64KB）。D 、定时器/计数器8051共有2个16位的定时器/计数器,以实现定时或计数功能,并以其定时或计数结果对计算机进行控制。定时时靠内部分频时钟频率计数实现,做计数器时,对P3.4（T0）或P3.5（T1）端口的低电平脉冲计数。E、 并行I/O口MCS-51共有4个8位的I/O口（P0、P1、P2、P3）以实现数据的输入输出。具体功能在后面章节中将会详细论述。F 、串行口MCS-51有一个全双工的串行口,以实现单片机和其它设备之间的串行数据传送。该串行口功能较强,既可作为全双工异步通信收发器使用,也可作为移位器使用。RXD（ P3.0）脚为接收端口,TXD（P3.1）脚为发送端口。G、 中断控制系统MCS-51单片机的中断功能较强,以满足不同控制应用的需要。共有5个中断源,即外中断2个,定时中断2个,串行中断1个,全部中断分为高级和低级共二个优先级别。H 、时钟电路MCS-51芯片的内部有时钟电路,但石英晶体和微调电容需外接。时钟电路为单片机产生时钟脉冲序列。系统允许的晶振频率为12MHZ。4、 微控制器（MCU）国内外厂商美资微芯科技、爱特梅尔、飞思卡尔、德州仪器、芯科科技。日资瑞萨、东芝、富士通；台资新唐、义隆、盛群、中颖、麦肯、十速内地海尔、中微、普芯达电子。（二）、DSP概述什么是DSP芯片DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：(1) 在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法； (2) 程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据； (3) 片内具有快速 RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问； (4) 具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持； (5) 快速的中断处理和硬件I/O支持； (6) 具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器； (7) 可以并行执行多个操作； (8) 支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。 当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些。数字信号处理的实现方法一般有以下几种：(1) 在通用的计算机（如PC机）上用软件（如Fortran、C语言）实现；(2) 在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；(3) 用通用的单片机（如MCS-51、96系列等）实现，这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制等；(4) 用通用的可编程DSP芯片实现。与单片机相比，DSP芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法；(5) 用专用的DSP芯片实现。在一些特殊的场合，要求的信号处理速度极高，用通用DSP芯片很难实现，例如专用于FFT、数字滤波、卷积、相关等算法的DSP芯片，这种芯片将相应的信号处理算法在芯片内部用硬件实现，无需进行编程。在上述几种方法中，第1种方法的缺点是速度较慢，一般可用于DSP算法的模拟；第2种和第5种方法专用性强，应用受到很大的限制，第2种方法也不便于系统的独立运行；第3种方法只适用于实现简单的DSP算法；只有第4种方法才使数字信号处理的应用打开了新的局面。虽然数字信号处理的理论发展迅速，但在20世纪80年代以前，由于实现方法的限制，数字信号处理的理论还得不到广泛的应用。直到20世纪70年代末80年代初世界上第一片单片可编程DSP芯片的诞生，才将理论研究结果广泛应用到低成本的实际系统中，并且推动了新的理论和应用领域的发展。可以毫不夸张地说，DSP芯片的诞生及发展对近20年来通信、计算机、控制等领域的技术发展起到十分重要的作用。DSP系统的特点数字信号处理系统是以数字信号处理为基础，因此具有数字处理的全部优点：(1) 接口方便。DSP系统与其他以现代数字技术为基础的系统或设备都是相互兼容的，与这样的系统接口以实现某种功能要比模拟系统与这些系统接口要容易得多； (2) 编程方便。DSP系统中的可编程DSP芯片可使设计人员在开发过程中灵活方便地对软件进行修改和升级； (3) 稳定性好。DSP系统以数字处理为基础，受环境温度以及噪声的影响较小，可靠性高； (4) 精度高。16位数字系统可以达到 的精度； (5) 可重复性好。模拟系统的性能受元器件参数性能变化比较大，而数字系统基本不受影响，因此数字系统便于测试、调试和大规模生产； (6) 集成方便。DSP系统中的数字部件有高度的规范性，便于大规模集成。当然，数字信号处理也存在一定的缺点。例如，对于简单的信号处理任务，如与模拟交换线的电话接口，若采用DSP则使成本增加。DSP系统中的高速时钟可能带来高频干扰和电磁泄漏等问题，而且DSP系统消耗的功率也较大。此外，DSP技术更新的速度快，数学知识要求多，开发和调试工具还不尽完善。虽然DSP系统存在着一些缺点，但其突出的优点已经使之在通信、语音、图像、雷达、生物医学、工业控制、仪器仪表等许多领域得到越来越广泛的应用。DSP芯片的分类DSP芯片可以按照下列三种方式进行分类。1按基础特性分这是根据DSP芯片的工作时钟和指令类型来分类的。如果在某时钟频率范围内的任何时钟频率上，DSP芯片都能正常工作，除计算速度有变化外，没有性能的下降，这类DSP芯片一般称为静态DSP芯片。例如，日本OKI 电气公司的DSP芯片、TI公司的TMS320C2XX系列芯片属于这一类。如果有两种或两种以上的DSP芯片，它们的指令集和相应的机器代码机管脚结构相互兼容，则这类DSP芯片称为一致性DSP芯片。例如，美国TI公司的TMS320C54X就属于这一类。2按数据格式分这是根据DSP芯片工作的数据格式来分类的。数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP芯片，如TI公司的TMS320C1X/C2X、TMS320C2XX/C5X、TMS320C54X/C62XX系列，AD公司的ADSP21XX系列，AT&T公司的DSP16/16A，Motolora公司的MC56000等。以浮点格式工作的称为浮点DSP芯片，如TI公司的TMS320C3X/C4X/C8X，AD公司的ADSP21XXX系列，AT&T公司的DSP32/32C，Motolora公司的MC96002等。不同浮点DSP芯片所采用的浮点格式不完全一样，有的DSP芯片采用自定义的浮点格式，如TMS320C3X，而有的DSP芯片则采用IEEE的标准浮点格式，如Motorola公司的MC96002、FUJITSU公司的MB86232和ZORAN公司的ZR35325等。3按用途分按照DSP的用途来分，可分为通用型DSP芯片和专用型DSP芯片。通用型DSP芯片适合普通的DSP应用，如TI公司的一系列DSP芯片属于通用型DSP芯片。专用DSP芯片是为特定的DSP运算而设计的，更适合特殊的运算，如数字滤波、卷积和FFT，如Motorola公司的DSP56200，Zoran公司的ZR34881，Inmos公司的IMSA100等就属于专用型DSP芯片。本书主要讨论通用型DSP芯片。DSP芯片的应用主要有：(1) 信号处理如数字滤波、自适应滤波、快速傅立叶变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等；(2) 通信如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回波抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电话等；(3) 语音如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、说话人确认、语音邮件、语音存储等；(4) 图形/图像如二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、机器人视觉等；(5) 军事如保密通信、雷达处理、声纳处理、导航、导弹制导等；(6) 仪器仪表如频谱分析、函数发生、锁相环、地震处理等；(7) 自动控制如引擎控制、声控、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等；(8) 医疗如助听、超声设备、诊断工具、病人监护等；(9) 家用电器如高保真音响、音乐合成、音调控制、玩具与游戏、数字电话/电视等。随着DSP芯片性能价格比的不断提高，可以预见DSP芯片将会在更多的领域内得到更为广泛的应用。（DSP代表厂商：TI、ADI）（三）、FPGA介绍：随着数字电路应用越来越广泛，传统通用的数字集成芯片已经难以满足系统的功能要求，而且随着系统复杂程度的提高，所需通用集成电路的数量呈爆炸性增值，使得电路的体积膨大，可靠性难以保证。此外，现代产品的生命周期都很短，一个电路可能需要在很短的周期内作改动以满足新的功能需求，对于采用通用的数字集成电路设计的电路系统来说即意味着重新设计和重新布线。因此，系统设计师们希望自己设计专用集成电路(ASIC)芯片，而且希望ASIC的设计周期尽可能短，最好是在实验室里就能设计出合适的ASIC芯片，并且立即投入实际应用之中，因而出现了现场可编程逻辑器件(FPLD)，其中应用最广泛的当属现场可编程门阵列(FPGA)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)。1、厂商介绍：随着可编程逻辑器件应用的日益广泛，许多IC制造厂家涉足PLD/FPGA领域。目前世界上有十几家生产CPLD/FPGA的公司，最大的三家是：ALTERA，XILINX，Lattice，其中ALTERA和XILINX占有了60%以上的市场份额。A、 ALTERA：九十年代以后发展很快，是最大可编程逻辑器件供应商之一。主要产品有：MAX3000/7000,FLEX10K,APEX20K，ACEX1K，Stratix，Cyclone等。开发软件为QuartusII。B、 XILIXN：FPGA的发明者，老牌FPGA公司，是最大可编程逻辑器件供应商之一。产品种类较全，主要有：XC9500，Coolrunner ，Spartan, Virtex等。开发软件为ISE。通常来说，在欧洲和美国用Xilinx的人多，在*和亚太地区用ALTERA的人多。 全球PLD/FPGA产品60%以上是由Altera和Xilinx提供的。 可以讲Altera和Xilinx共同决定了PLD技术的发展方向。C、 Lattice：Lattice是ISP技术的发明者,ISP技术极大的促进了PLD产品的发展，与ALTERA和XILINX相比，其开发工具略逊一筹。中小规模PLD比较有特色， 1999年推出可编程模拟器件。99年收购Vantis（原AMD子公司）,成为第三大可编程逻辑器件供应商。2001年12月收购agere公司（原Lucent微电子部）的FPGA部门。主要产品有ispMACH4000，EC/ECP,XO,XP以及可编程模拟器件等D、 ACTEL：反熔丝（一次性烧写）PLD的领导者，由于反熔丝PLD抗辐射，耐高低温，功耗低，速度快，所以在军品和宇航级上有较大优势。ALTERA和XILINX则较少涉足军品和宇航级市场。ACTEL在中国地区代理商是裕利（科汇二部)和世强电讯。E、 Cypress : PLD/FPGA不是Cypress的主要业务，但有一定的用户群，中国地区代理商有：富昌电子，德创电子等。F、 Quicklogic :专业PLD/FPGA公司，以一次性反熔丝工艺为主，有一些集成硬核的FPGA比较有特色，但总体上在中国地区销售量不大。G、 ATMEl :PLD/FPGA不是ATMEL的主要业务，中小规模PLD做的不错。ATMEL也做了一些与Altera和Xilinx兼容的片子，但在品质上与原厂家还是有一些差距，在高可靠性产品中使用较少，多用在低端产品上。ATMEL代理较多，有五，六家。H、 WSI：生产PSD（单片机可编程外围芯片）产品。这是一种特殊的PLD，如PSD8xx,PSD9xx,集成了PLD,EPROM,Flash,并支持ISP（在线编程）,价格偏贵一点，但集成度高，主要用于配合单片机工作。2000年8月WSI被ST收购。2、FPGA结构：可配置逻辑块（CLB） CLB 是 FPGA 内的基本逻辑单元。实际数量和特性会依器件的不同而不同，但是每个 CLB 都包含一个由4或6个输入、一些选型电路（多路复用器等）和触发器组成的可配置开关矩阵。开关矩阵是高度灵活的，可以进行配置以便处理组合逻辑、移位寄存器或 RAM。相应器件的数据手册中提供了更系统的详情。 互连 CLB 提供了逻辑性能，灵活的互联布线在 CLB 和 I/O 之间发送信号。有几种布线方法，从专门实现 CLB 互联的到快速水平和垂直长线，再到实现时钟与其它全局信号的低歪斜发送的器件。除非特别规定，设计软件使得互联布线任务从用户眼前消失，这样就极大地降低了设计复杂度。 SelectIO（IOB） 当今的 FPGA 支持很多 I/O 标准，这样就为您的系统提供了理想的接口连接。FPGA 内的 I/O 按组分类，每组都能够独立的支持不同的 I/O 标准。当今领先的 FPGA 提供了很多 I/O 组，这样就实现了 I/O 支持的灵活性。 存储器大多数 FPGA 均提供嵌入式 Block RAM 存储器，这可以在您的设计中实现片上存储器。这可以为您的设计实现片上存储器。Xilinx FPGA 在 36 kb 块中提供高达 10 Mb 的片上存储器，可以支持真正的双端口操作。 完整的时钟管理业内大多数 FPGA 均提供数字时钟管理（Xilinx 的全部 FPGA 均具有这种特性）。Xilinx 推出的最先进的 FPGA 提供数字时钟管理和相位环路锁定。相位环路锁定能够提供精确的时钟综合，且能够降低抖动，并能够实现过滤功能。3、 应用案例： 航天和军用用于实现图像处理、波形发生和 SDR 部分重配置的抗辐射 FPGA 与 IP 核。 汽车用于实现网关和驾驶员辅助系统、舒适、方便和车内信息娱乐的汽车芯片与 IP 解决方案。 广播在视频和音频被广泛采用（从演播室到生产与传输，再到消费类）的同时，该解决方案也实现了一系列广播链任务。 消费类成本效益型解决方案实现了新一代功能齐全的消费类应用，如智能手机、数字平板显示器、信息家电、家庭网络和住宅机顶盒。 工业/科学/医疗工业解决方案可以解决工业自动化、电机控制和高端医疗成像领域中的特殊市场需求和挑战。 存储器和服务器针对网络附加存储（NAS）、存储区域网络（SAN）、服务器、存储设备等的数据处理解决方案。 无线通信RF、基带、连接功能、用于无线设备的传输和网络解决方案、寻址标准（如 WCDMA、HSDPA、WiMAX 及其他）。 有线通信针对可重编程网络线卡包处理、成帧器/MAC、串行背板等的端到端解决方