Hardwaretechnischer Aufbau eines ATmega8515

OP #3620560
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Hallo und guten morgen liebe Gemeinde.

Ich beschäftige mich ja derzeit ein bisschen mit µC Technik. Da auf 
meinem STK500 noch der ATmega8515 ist, mit dem ich derzeit das AVR 
Tutorial von mikrocontroller.net durcharbeite, würde mich folgendes 
interessieren.

Recht häufig lese ich im Datenblatt etwas von Registern, EPROM, Flash, 
usw. Auf Seiten wie hier http://einsteiger.myavr.de/index.php?id=8 gibt 
es Fotos vom schematischen Aufbau des megas.

Bloß wie sieht der hardwaretechnische Aufbau des ATmega8515 wirklich 
aus, wenn man beispielsweise den mega in der Mitte auseinander schneiden 
würde? Ist der mega wie die CPU eines Computers aus lauter Transistoren 
aufgebaut oder wie kann ich es mir vorstellen? Wenn nicht, hat dann 
jemand vielleicht ein Bild vom Innenaufbau des ATmega8515?

Vielen Dank für die Antworten im Voraus.

Gruß

Max
(Firma: matzetronics) #3620567
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Martin Müller schrieb:
> Ist der mega wie die CPU eines Computers aus lauter Transistoren
> aufgebaut oder wie kann ich es mir vorstellen?

Ja, natürlich. Wenn du mal Bilder eines 'Die' vor dem Verguss mit der 
Gehäusemasse angeschaut hast, so sehen im Prinzip alle MCs aus. Hier ist 
ein Mega8 Die Bild:
http://www.extremetech.com/wp-content/uploads/2012/11/atmel-ATmega8-8-bit-controller-die-shot.jpg
Und hier ein STM32F100:
http://www.extremetech.com/wp-content/uploads/2012/11/STM32F100C4T6B-die-shot.jpg
Du siehst, das vor allem beim STM32 der Löwenanteil des Die von RAM und 
Flash belegt wird.
#3620574
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Wenn Du ihn in der Mitte auseinanderschneiden würdest, sähest Du nicht 
sehr viel interessantes. Wenn Du genau hinsehen würdest, würdest Du etwa 
in der Mitte der Schnittfläche einen etwa ein mm breiten und 5mm langen 
Metallstreifen sehen. Das ist der Chip.

Ein bisschen (aber nicht viel) interessanter wäre es, wenn Du den 
Kunststoff von oben wegätzen würdest. Dann sähest Du den wohl etwa 5mm 
mal 5mm grossen Chip  von oben, umringt von ganz feinen Golddrähten.
Auf dem sind all die vielen Transistoren, die Du erwähntest. Aber nicht 
als einzelne Bauteile, sondern über spezielle chemische/physikalische 
Verfahren in das Silizium eingearbeitet. Die Golddrähte verbinden die 
Schaltung mit den Anschlüssen des Gehäuses.

... Aber was rede ich... Geh doch hier mal nachschauen, da wirst Du das 
ganze viel präziser, schöner, besser illustriert finden:

http://de.wikipedia.org/wiki/Mikrochip

:-)

Gruäss
Simon
(Firma: BfEHS) #3620598
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Hallo,

doch wenn man sich etwas in den Strukturen auskennt, kann man einige 
Bereiche einer Funktion zuordnen.
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/com/fotos/13081211.jpg

Speicher sind gleichmässige Strukturen, bei dieser CPU sind 4 Cores 
verbaut also 4 gleiche Strukturen etc.

So kann man ein paar Dinge erkennen. Es gibt auch Profis die sich damit 
beschäftigen und jede neue CPU erstmal so analysieren.

Grüße aus Berlin
#3620599
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Martin Müller schrieb:
> Ah ok...
>
> Ich wusste nicht, dass das Wort "die" für Chip steht.
>
> So, wie ich das jetzt auf den Bildern gesehen habe, kann man gar nicht
> mal genau sagen, der Bereich ist das Register, der Bereich ist der
> Flash, usw.=

Doch, kann man natürlich ganz genau sagen. Meinst du die sind wild 
durcheinander? Das sind klare Bereiche. Sieht man eigentlich auf den 
Bildern.
Gast #3620663
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Martin Müller schrieb:

> Ich wusste nicht, dass das Wort "die" für Chip steht.

Das Wort "die", Mehrzahl "dice", bedeutet Würfel. Die werden aus einem 
"wafer" geschnitten. Als man in Süddeutschland noch Halbleiter 
hergestellt hatte, hiessen diese dort "Scheiben".


Hier ist der Schaltplan von einem Intel 4004 Prozessor: 
http://www.intel.com/Assets/PDF/General/4004_schematic.pdf Der ist 
deutlich primitiver als ein heutiger Mikrocontroller, aber da hat man 
noch Chancen, die Schaltung zu verstehen.
#3620825
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Martin Müller schrieb:
> So, wie ich das jetzt auf den Bildern gesehen habe, kann man gar nicht
> mal genau sagen, der Bereich ist das Register, der Bereich ist der
> Flash, usw.?

Du magst das nach flüchtigem Hinschauen nicht sagen können. Die Leute 
die den Chip designt haben, schon. Im Prinzip ist so ein IC nichts 
anderes als eine enorm verkleinerte Leiterplatte. Es gibt Bauteile, die 
hier im Chip direkt an der gewünschten Stelle erzeugt werden. Und es 
gibt Verbindungslagen (Metallisierungs-Layer) die diese Elemente 
verbinden und die Anschlüsse nach außen (Bondinseln) bereitstellen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Integrierter_Schaltkreis#Herstellung


XL

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