Microcircuits ( 1 , 2 ) के साथ पिछले लेखों के बाद, कई ने लिखा कि फोटोग्राफी निश्चित रूप से दिलचस्प है, लेकिन मैं जानना चाहूंगा कि क्या है।

आज, इस प्राकृतिक रुचि को संतुष्ट करने का अवसर अंततः दिखाई दिया है। हम 1986VE91T चुनेंगे - यह एआरएम कोर्टेक्स-एम 3 कोर (आधिकारिक तौर पर लाइसेंस प्राप्त) पर आधारित एक मिलेंडर माइक्रोकंट्रोलर है। अंदर - फ्लैश मेमोरी का 128 KiB, स्थिर मेमोरी का 32 KiB, हार्डवेयर USB और 80 MHz कोर, 180nm तकनीक का उपयोग करके बनाया गया है।

नज़र

माइक्रोक्रिकिट पर टर्मिनलों और पैड को जोड़ने वाले तार बने रहे: आवरण धातु-सिरेमिक है, और इसे खोदना नहीं था। सभी भराई एल्यूमीनियम यौगिकों की कई परतों में हमारी आंखों से छिपी हुई है। क्रिस्टल का आकार 6.54x5.9 मिमी है।


हमने धातुकरण को जहर दिया ... वे लगभग नीचे तक पहुंच गए:


और यहां ट्रांजिस्टर और पॉलीसिलिकॉन लेयर (कनेक्शन और ट्रांजिस्टर गेट के पहले स्तर) के साथ सबसे निचली परत है:

क्रिस्टल ब्लॉक सार

IO सेल और बॉन्डिंग पैड - सर्किट के मानक टुकड़े जो माइक्रोक्रिकिट के प्रत्येक पैर को नियंत्रित करते हैं, स्थैतिक बिजली से सुरक्षा के तत्व होते हैं, इनपुट और आउटपुट मोड पर स्विच कर सकते हैं। सीधे पैड के नीचे कोई ट्रांजिस्टर नहीं हैं - जैसा कि तार वेल्डिंग करते समय, वे क्षतिग्रस्त हो सकते हैं।
4x32KiB फ्लैश - फ्लैश मेमोरी के 4 मानक ब्लॉक। कोई बड़ा क्यों नहीं? फ्लैश संकलक 32 बिट्स से अधिक व्यापक बस के साथ मेमोरी उत्पन्न नहीं कर सका, और प्रदर्शन कारणों से, 128 की आवश्यकता थी।
32KiB SRAM एक तेज़ स्थैतिक मेमोरी है, जिसकी स्थिति बिजली बंद होने पर बनी नहीं रहती है।
256x32B ROM - बूट मेमोरी। यह कारखाने में "जंपर्स" के साथ क्रमादेशित है - और इसे बदला नहीं जा सकता।
USB PHY - USB प्रोटोकॉल का भौतिक इंटरफ़ेस। केवल सिग्नल रिसीवर / ट्रांसमीटर हैं, और क्रिस्टल के केंद्र में USB नियंत्रक का डिजिटल हिस्सा एक संश्लेषित "गड़बड़" में है।
आंतरिक रैखिक नियामक (1.8V) - आपूर्ति वोल्टेज को 1.8V तक कम करने के लिए एक आंतरिक सर्किट। यह आवश्यक है क्योंकि 1.8V ट्रांजिस्टर ऑपरेशन के दौरान 3.3V की तुलना में काफी कम ऊर्जा की खपत करते हैं।
बैटरी डोमेन - अल्ट्रा-कम बिजली की खपत के लिए डिज़ाइन किया गया एक बैटरी-संचालित सर्किट। यहां एक रीयल-टाइम टाइमर, मेमोरी के कुछ बाइट्स, एक बाहरी 32kHz क्वार्ट्ज पर एक जनरेटर है।
RC Oscillators - आंतरिक RC थरथरानवाला (कम और उच्च आवृत्ति), जो क्वार्ट्ज के बिना एक माइक्रोकंट्रोलर के उपयोग की अनुमति देता है।
सिस्टम / यूएसबी पीएलएल - सिस्टम और यूएसबी के लिए आवृत्ति गुणा योजनाएं। वे, उदाहरण के लिए, 10 मेगाहर्ट्ज क्वार्ट्ज से 80 मेगाहर्ट्ज सिस्टम आवृत्ति, और यूएसबी के लिए 48 मेगाहर्ट्ज प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।
2xDAC - डिजिटल-से-एनालॉग कन्वर्टर्स।
2xADC - एनालॉग-टू-डिजिटल कन्वर्टर्स। खाली जगह - ये शायद कैपेसिटर थे।
2xCAN SRAM - स्थिर मेमोरी के छोटे ब्लॉक। ये शायद 2 CAN नियंत्रकों आदि के लिए बफ़र हैं।

उपरोक्त ब्लॉकों में से अधिकांश को खरोंच से विकसित करने की आवश्यकता नहीं है, लेकिन कारखाने में लाइसेंस प्राप्त किया जा सकता है, या आईपी को विकसित करने और बेचने वाली कंपनियों से खरीदा जा सकता है। लेकिन इस मामले में - सभी डिजिटल ब्लॉक (टाइमर, कैन, यूएसबी, रैम / रोम नियंत्रक, बाहरी बस आदि), एनालॉग एडीसी, डीएसी, जनरेटर, पीएलएल, अंतर्निहित एलडीओ, और यहां तक ​​कि मालिकाना I / O पैड, लेकिन केवल खरीदा कोर, डीएमए, यूएआरटी, एसपीआई।

सेल आधारित संश्लेषित तर्क एक वेरिलॉग विवरण से स्वचालित रूप से संश्लेषित सर्किट है। यहाँ, दोनों ही प्रोसेसर कोर और परिधीय नियंत्रक। सर्किट को सीधे ट्रांजिस्टर से संश्लेषित नहीं किया जाता है, लेकिन एक निश्चित ऊंचाई के मानक कोशिकाओं से - और, या, ट्रिगर, आदि जैसे विभिन्न कार्यों को लागू करना।

व्यक्तिगत तत्वों पर करीब से नज़र डालें।

बूट रॉम
यदि वांछित है, तो सामग्री को "पढ़ा" जा सकता है। लेकिन निश्चित रूप से, इस मामले में इसकी आवश्यकता नहीं है, क्योंकि बूट रोम डीबगर के माध्यम से दिखाई देता है।


SRAM
9.14 माइक्रोन ² का सेल क्षेत्र, 180-250nm की तकनीक से मेल खाता है।


फ़्लैश
आप तुरंत देख सकते हैं कि फ्लैश को माइक्रोकंट्रोलर्स में क्यों देखा जाता है - सेल बहुत छोटे क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है (क्योंकि आपको प्रति बिट एक ट्रांजिस्टर की आवश्यकता होती है, और कभी-कभी आधा ट्रांजिस्टर):


संश्लेषित तर्क
और यहां मानक कोशिकाओं की पंक्तियाँ हैं, मुख्य डिजिटल मिंस चिप। बेशक, यह पता लगाना संभव नहीं है कि कोशिकाएं यहां क्या कार्य करती हैं, धातुओं को देखना चाहिए।


अभी के लिए बस इतना ही, मुझे उम्मीद है कि मेरी कहानी दिलचस्प थी। खैर, भविष्य में - मैं व्यक्तिगत ट्रांजिस्टर के स्तर पर पहले से ही सरल तरीके से किसी भी माइक्रोकिरसीट के अंदरूनी हिस्सों को पार्स करने की कोशिश करूंगा।