8253--8255芯片

8253芯片

基本概述

8253内部有三个计数器，分别成为计数器0、计数器1和计数器2，他们的机构完全相同。每个计数器的输入和输出都决定于设置在控制寄存器中的控制字，互相之间工作完全独立。每个计数器通过三个引脚和外部联系，一个为时钟输入端CLK，一个为门控信号输入端GATE，另一个为输出端OUT。每个计数器内部有一个8位的控制寄存器，还有一个16位的计数初值寄存器CR、一个计数执行部件CE和一个输出锁存器OL。

执行部件实际上是一个16位的减法计数器，它的起始值就是初值寄存器的值，而初始值寄存器的值是通过程序设置的。输出锁存器的值是通过程序设置的。输出锁存器OL用来锁存计数执行部件CE的内容，从而使CPU 可以对此进行读操作。顺便提一下，CR、CE和OL都是16位寄存器，但是也可以作8位寄存器来用。

工作原理

8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。

一、8253内部结构

8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。

1.数据总线缓冲器

数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。这是8253与CPU之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲存储器构成，是CPU与8253之间交换信息的必经之路。

2.读／写控制

读／写控制分别连接系统的IOR#和IOW#，由CPU控制着访问8253的内部通道。接收CPU送入的读／写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此，它实际上是8253芯片内部的控制器。A1A0：端口选择信号，由CPU输入。8253内部有3个独立的通道和一个控制字寄存器，它们构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读／写操作3对控制字寄存器进行写操作。这4个端口地址由最低2位地址码A1A0来选择。如表9.3.1所示。

3.通道选择

(1) CS#——片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成。

(2) RD#、WR#——读／写控制命令，由CPU输入，低电平有效。RD#效时，CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。WR#有效时，CPU将计数值写入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。CPU对8253的读／写操作如表9.3.2所示。

4.计数通道0～2

每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的（输出）锁存器。8253内部包含3个功能完全相同的通道，每个通道内部设有一个16位计数器，可进行二进制或十进制（BCD码）计数。采用二进制计数时，最大计数值是FFFFH，采用BCD码计数时。最大计数值是9999。与此计数器相对应，每个通道内设有一个16位计数值锁存器。必要时可用来锁存计数值。

当某通道用作计数器时，应将要求计数的次数预置到该通道的计数器中、被计数的事件应以脉冲方式从CLK端输入，每输入一个计数脉冲，计数器内容减“1”，待计数值计到“0”。 OUT端将有输出。表示计数次数到。当某个通道用作定时器时。由CLK输入一定频率的时钟脉冲。根据要求定时的时间长短确定所需的计数值。并预置到计数器中，每输入一个时钟脉冲，计数器内容减“1”，待计数值计到“0”。OUT将有输出，表示定时时间到。允许从CLK输入的时钟频在1～2MHz范围内。因此，任一通道作计数器用或作定时器用，其内部操作完全相同，区别仅在于前者是由计数脉冲进行减“1”计数。而后者是内时钟脉冲进行减“1”计数。作计数器时，要求计数的次数可直接作为计数器的初值预置到减“1”计数器中。作定时器时，计数器的初值即定时系数应根据要求定时的时间进行如下运算才能得到：

定时系数＝需要定时的时间／时钟脉冲周期

①设置通道：向方式控制字寄存器端口写入方式选择控制字，用于确定要设置的通道及工作方式；

②计数/定时：向通道写入计数值，启动计数操作；

③读取当前的计数值：向指定通道读取当前计数器值时，8253将计数器值存入锁存器，从锁存器向外提供当前的计数器值，计数器则继续作计数操作。

④计数到：当计数器减1为0时，通过引脚OUTi向外输出“到”的脉冲信号。

计数初值输入存放在初值寄存器中，计数开始或重装入时被复制到计数器中。

锁存器在非锁存状态，其值随计数器的变化而变化；一旦锁存了计数器的当前值，直到锁存器值被读取后才能解除锁存状态。

5.方式选择控制字

二、8253的通道工作方式

8253中各通道可有6种可供选择的工作方式，以完成定时、计数或脉冲发生器等多种功能。8253的各种工作方式如下：

1.方式0：计数结束则中断

工作方式0被称为计数结束中断方式，它的定时波形如图9.3.4所示。当任一通道被定义为工作方式0时， OUTi输出为低电平；若门控信号GATE 为高电平，当CPU利用输出指令向该通道写入计数值WR#有效时，OUTi仍保持低电平，然后计数器开始减“1”计数，直到计数值为“0”，此刻OUTi 将输出由低电平向高电平跳变，可用它向CPU发出中断请求，OUTi端输出的高电平一直维持到下次再写入计数值为止。

在工作方式0情况下，门控信号GATE用来控制减“1”计数操作是否进行。当GATE=1时，允许减“1”计数；GATE=0时，禁止减“1”计数；计数值将保持GATE有效时的数值不变，待GATE重新有效后，减“1”计数继续进行。

显然，利用工作方式0既可完成计数功能，也可完成定时功能。当用作计数器时，应将要求计数的次数预置到计数器中，将要求计数的事件以脉冲方式从CLKi端输入，由它对计数器进行减“1”计数，直到计数值为0，此刻OUTi输出正跳变，表示计数次数到。当用作定时器时，应把根据要求定时的时间和CLKi的周期计算出定时系数，预置到计数器中。从CLKi，输入的应是一定频率的时钟脉冲，由它对计数器进行减“1”计数，定时时间从写入计数值开始，到计数值计到“0”为止，这时OUTi输出正跳变，表示定时时间到。

有一点需要说明，任一通道工作在方式0情况下，计数器初值一次有效，经过一次计数或定时后如果需要继续完成计数或定时功能，必须重新写入计数器的初值。

2.方式1：单脉冲发生器

工作方式1被称作可编程单脉冲发生器，其定义波形如图9.3.5。进入这种工作方式， CPU装入计数值n后OUTi输出高电平，不管此时的GATE 输入是高电平还是低电平，都不开始减“1”计数，必须等到GATE由低电平向高电平跳变形成一个上升沿后，计数过程才会开始。与此同时，OUTi 输出由高电平向低电平跳变，形成了输出单脉冲的前沿，待计数值计到“0”， OUTi输出由低电平向高电平跳变，形成输出单脉冲的后沿，因此，由方式l所能输出单脉冲的宽度为CLKi周期的n倍。

如果在减“1”计数过程中， GATE由高电平跳变为低电乎，这并不影响计数过程，仍继续计数；但若重新遇到GATE的上升沿，则从初值开始重新计数，其效果会使输出的单脉冲加宽，如教材图9-22(b)中的第2个单脉冲。

这种工作方式下，计数值也是一次有效，每输入一次计数值，只产生一个负极性单脉冲。

3.方式2：速率波发生器

工作方式2被称作速率波发生器，其定时波形如图9.3.6所示。进入这种工作方式， OUTi输出高电平，装入计数值n后如果GATE为高电平，则立即开始计数，OUTi保持为高电平不变；待计数值减到“1”和“0”之间， OUTi将输出宽度为一个CLKi周期的负脉冲，计数值为“0”时，自动重新装入计数初值n，实现循环计数，OUTi将输出一定频率的负脉冲序列，其脉冲宽度固定为一个CLKi周期，重复周期为CLKi周期的n倍。

如果在减“1”计数过程中，GATE变为无效（输入0电平），则暂停减“1”计数，待GATE恢复有效后，从初值n开始重新计数。这样会改变输出脉冲的速率。

如果在操作过程中要求改变输出脉冲的速率，CPU可在任何时候，重新写人新的计数值，它不会影响正在进行的减“1”计数过程，而是从下一个计数操作用期开始按新的计数值改变输出脉冲的速率。

4.方式3：方波发生器

工作方式3被称作方波发生器，其定时波型如图9.3.7所示。任一通道工作在方式3，只在计数值n为偶数，则可输出重复周期为n、占空比为1：1的方波。

进入工作方式3，OUTi输出低电平，装入计数值后，OUTi立即跳变为高电平。如果当GATE为高电平，则立即开始减“1”计数，OUTi保持为高电平，若n为偶数，则当计数值减到n/2时，OUTi跳变为低电平，一直保持到计数值为“0”，系统才自动重新置入计数值n，实现循环计数。这时OUTi端输出的周期为n×CLKi周期，占空比为1:1的方波序列；若n为奇数，则OUTi端输出周期为n×CLKi周期，占空比为((n+1)/2)/((n-1)/2)的近似方波序列。

如果在操作过程中， GATE变为无效，则暂停减“1”计数过程，直到GATE再次有效，重新从初值n开始减“l”计数。

如果要求改变输出方波的速率，则CPU可在任何时候重新装入新的计数初值n，并从下一个计数操作周期开始改变输出方波的速率。

5.方式4：软件触发方式计数

工作方式4被称作软件触发方式，其定时波形如图9.3.8所示。进入工作方式4，OUTi输出高电平。装入计数值n后，如果GATE为高电平，则立即开始减“1”计数，直到计数值减到“0”为止，OUTi输出宽度为一个CLKi周期的负脉冲。由软件装入的计数值只有一次有效，如果要继续操作，必须重新置入计数初值n。如果在操作的过程中，GATE变为无效，则停止减“1”计数，到GATE再次有效时，重新从初值开始减“1”计数。

显然，利用这种工作方式可以完成定时功能，定时时间从装入计数值n 开始，则OUTi输出负脉冲（表示定时时间到），其定时时间＝n×CLK周期。这种工作方式也可完成计数功能，它要求计数的事件以脉冲的方式从CLKi

输入，将计数次数作为计数初值装入后，由CLKi端输入的计数脉冲进行减“1”计数，直到计数值为“0”，由OUTt端输出负脉冲（表示计数次数到）。当然也可利用OUTj向CFU发出中断请求。因此工作方式4与工作方式0很相似，只是方式0在OUTi端输出正阶跃信号、方式4在OUTi端输出负脉冲信号。

6.方式5：硬件触发方式计数

工作方式5被称为硬件触发方式，其定时波形如图9.3.9所示。进入工作方式5， OUTi输出高电平，硬件触发信号由GATE端引入。因此，开始时GATE应输入为0，装入计数初值n后，减“1”计数并不工作，一定要等到硬件触发信号由GATE端引入一个正阶跃信号，减“1”计数才会开始，待计数值计到“0”， OUTi将输出负脉冲，其宽度固定为一个CLKi 周期，表示定时时间到或计数次数到。

这种工作方式下，当计数值计到“0”后，系统将自动重新装入计数值n，但并不开始计数，一定要等到由GATE端引入的正跳沿，才会开始进行减“1”计数，因此这是一种完全由GATE端引入的触发信号控制下的计数或定时功能。如果由CLKi输入的是一定频率的时钟脉冲，那么可完成定时功能，定时时间从GATE上升沿开始，到OUTi端输出负脉冲结束。如果从CLKi端输入的是要求计数的事件，则可完成计数功能，计数过程从GATE 上升沿开始，到OUTi输出负脉冲结束。GATE可由外部电路或控制现场产生，故硬件触发方式由此而得名。

如果需要改变计数初值， CPU可在任何时候用输出指令装入新的计数初值m，它将不影响正在进行的操作过程，而是到下一个计数操作周期才会按新的计数值进行操作。

从上述各工作方式可看出，GATE作为各通道的门控信号，对于各种不同的工作方式，它所起的作用各不相同。在8253的应用中，必须正确使用GATE信号，才能保证各通道的正常操作。

7.读取计数器的当前值

⑴直接读计数器：输出锁存器在非锁存状态会跟随计数器计数的变化而变化，直接读计数器是从锁存器得到计数器的当前值。但由于计数器处于工作状态，读出值不一定能稳定。

⑵先锁存再读取：①通过方式选择控制字对指定通道(SC1、SC0)的计数值锁入锁存器(RL1RL0=00)，锁存器一旦锁存了当前计数值，就不再随计数器变化直到被读取。②读计数器通道（有锁存器）。

8255可编程并行接口芯片介绍

8255作为主机与外设的连接芯片，必须提供与主机相连的3个总线接口，即数据线、地址线、控制线接口。同时必须具有与外设连接的接口A、B、C口。由于8255可编程,所以必须具有逻辑控制部分，因而8255内部结构分为3个部分：与CPU连接部分、与外设连接部分、控制部分。

RESET:复位输入线，当该输入端处于高电平时，所有内部寄存器（包括控制寄存器）均被清除，所有I/O口均被置成输入方式。

CS:芯片选择信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/CS=0时,表示芯片被选中，允许8255与CPU进行通讯; /CS=1时,8255无法与CPU做数据传输.

RD:读信号线，当这个输入引脚为低电平时,即/RD=0且/CS=0时,允许8255通过数据总线向CPU发送数据或状态信息，即CPU从8255读取信息或数据。

WR:写入信号，当这个输入引脚为低电平时,即/WR=0且/CS=0时,允许CPU

将数据或控制字写入8255。

D0～D7:三态双向数据总线，8255与CPU数据传送的通道，当CPU 执行输入输出指令时，通过它实现8位数据的读/写操作，控制字和状态信息也通过数据总线传送。

PA0～PA7:端口A输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个

8位的数据输入锁存器。

PB0～PB7:端口B输入输出线，一个8位的I/O锁存器，一个8位的输入输

出缓冲器。

PC0～PC7:端口C输入输出线，一个8位的数据输出锁存器/缓冲器，一个

端口C可以通过工作方式设定而分成2个4

位的端口，每个4位的端口包含一个4位的锁

存器，分别与端口A和端口B配合使用，可作

为控制信号输出或状态信号输入端口。

A0,A1:地址选择线,用来选择8255的PA口,PB口,PC口和控制寄存器.

初学芯片解密所需掌握的基础知识

初学芯片解密所需掌握的基础知识 很多之前没有接触过芯片解密的客户总是会问我一些很基本的概念性问题，像什么是芯片解密/单片机解密等等。其实对于初学者来讲，芯片解密这个概念就算他看了也还是不会理解芯片解密的过程是如何实现的。今天在这里，就芯片解密基础知识方面给大家做个简单的介绍。 像平时大家通常所说的“芯片”或者“IC”其实指的就是集成电路，它是微电子技术的主要产品。所谓微电子是相对“强电”、“弱电”等概念而言，指它处理的电子信号极其微小。它是现代信息技术的基础，我们通常所接触的电子产品，包括通讯、电脑、智能化系统、自动控制、空间技术、电台、电视等等都是在微电子技术的基础上发展起来的。 就我国的信息通讯、电子终端设备产品来讲，在最近这些年来都有了长足发展，但是以加工装配、组装工艺、应用工程见长，产品的核心技术自主开发的却比较少。这里所说的“核心技术”主要就是微电子技术。就好像我们盖房子的水平已经不错了，但是，盖房子所用的砖瓦还不能生产。一般来说，"芯片"成本最能影响整机的成本。微电子技术涉及的行业很多，包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、软件等，其中又以集成电路技术为核心，包括集成电路的设计、制造。 在芯片解密过程中经常会听到很多词汇，以下是给大家列出的一些常用词语及其简介。 晶圆：多指单晶硅圆片，由普通硅沙拉制提炼而成，是最常用的半导体材料，按其直径分为4英寸、5英寸、6英寸、8英寸等规格，近来发展出12英寸甚至更大规格。晶圆越大，同一圆片上可生产的IC就多，可降低成本;但要求材料技术和生产技术更高。 前、后工序：IC制造过程中，晶圆光刻的工艺(即所谓流片)，被称为前工序，这是IC制造的最要害技术；晶圆流片后，其切割、封装等工序被称为后工序。 光刻：IC生产的主要工艺手段，指用光技术在晶圆上刻蚀电路。 线宽：4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等，是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度，是IC工艺先进水平的主要指标。 线宽越小，集成度就高，在同一面积上就集成更多电路单元。 封装：指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处，以便与其它器件连接。 存储器：专门用于保存数据信息的IC。 逻辑电路：以二进制为原理的数字电路。

芯片解密方法概述

芯片解密方法概述 芯片解密(IC解密)，又称为单片机解密，就是通过一定的设备和方法，直接得到加密单片机中的烧写文件，可以自己复制烧写芯片或反汇编后自己参考研究。 目前芯片解密有两种方法，一种是以软件为主，称为非侵入型攻击，要借助一些软件，如类似编程器的自制设备，这种方法不破坏母片（解密后芯片处于不加密状态）；还有一种是以硬件为主，辅助软件，称为侵入型攻击，这种方法需要剥开母片（开盖或叫开封，decapsulation），然后做电路修改(通常称FIB：focused ion beam)，这种破坏芯片外形结构和芯片管芯线路只影响加密功能，不改变芯片本身功能。 单片机解密常用方法 单片机（MCU）一般都有内部ＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／ＦＬＡＳＨ供用户存放程序。为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节，以保护片内程序。如果在编程时加密锁定位被使能（锁定），就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就是所谓单片机加密或者说锁定功能。事实上，这样的保护措施很脆弱，很容易被破解。单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序。因此，作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前单片机攻击的最新技术，做到知己知彼，心中有数，才能有效防止自己花费大量金钱和时间辛辛苦苦设计出来的产品被人家一夜之间仿冒的事情发生。 目前，单片机解密主要有四种技术，分别是： 一、软件攻击 该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期ＡＴＭＥＬＡＴ８９Ｃ５１系列单片机的攻击。攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞，使用自编程序在擦除加密锁定位后，停止下一步擦除片内程序存储器数据的操作，从而使加过密的单片机变成没加密的单片机，然后利用编程器读出片内程序。 目前在其他加密方法的基础上，可以研究出一些设备，配合一定的软件，来做软件攻击。 近期国内出现了了一种51单片机解密设备，这种解密器主要针对SyncMos. Winbond,在生产工艺上的漏洞,利用某些编程器定位插字节，通过一定的方法查找芯片中是否有连续空位,也就是说查找芯片中连续的FF FF字节，插入的字节能够执行把片内的程序送到片外的指令,然后用解密的设备进行截获,这样芯片内部的程序就被解密完成了。 二、电子探测攻击 该技术通常以高时间分辨率来监控处理器在正常操作时所有电源和接口连接的模拟特性，并通过监控它的电磁辐射特性来实施攻击。因为单片机是一个活动的电子器件，当它执行不同的指令时，对应的电源功率消耗也相应变化。这样通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化，即可获取单片机中的特定关键信息。 目前RF编程器可以直接读出老的型号的加密MCU中的程序，就是采用这个原理。

芯片工作温度与表面温度

芯片工作温度与表面温度-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

芯片工作温度与表面温度 例如:一款芯片操作温度是0-70℃,表面温度已经达到85℃是否可以正常工作.表面温度与操作温度的关系,测试环境温度是35℃,温升50℃正常.如果不考虑芯片结温,怎证明温度达到85摄氏度不合理呢是不是芯片的表面温度要控制在70℃一下呢 我一直比较困惑,如芯片分为很多等级,例如一款芯片工作温度是这样的:民用级:0℃ to 80℃工业级 -40℃ to 80℃军品级 -40℃ to 125℃所有的芯片结温最大都是150℃.单通过结温判断就有些不合适了吧! 芯片描述的操作温度如果是说芯片的周围环境温度,例如当时气温是30℃,这样是比较好理解.我个人比较同意芯片表面温度不超过最大工作温度.表面温度不等于工作温度也看起来是合理的. 芯片的结温计算:不加散热器的情况下,是否就是Tc(表面温度)+芯片Rja(热阻)*芯片的功耗,还是芯片的Ta(环境温度,例如当时的气温)+芯片Rja(热阻)*芯片功耗 IC封装的热特性 摘要：IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。本文描述了标准封装的热特性：热阻(用“theta”或Θ表示)，ΘJA、ΘJC、ΘCA，并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。 引言 为确保产品的高可靠性，在选择IC封装时应考虑其热管理指标。所有IC在有功耗时都会发热，为了保证器件的结温低于最大允许温度，经由封装进行的从IC 到周围环境的有效散热十分重要。本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。在讨论封装的热传导能力时，会从热阻和各“theta”值代表的含义入手，定义热特性的重要参数。本文还提供了热计算公式和数据，以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。 热阻的重要性 半导体热管理技术涉及到热阻，热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。计算时，热阻用“Theta”表示，是由希腊语中“热”的拼写“thermos”衍生而来。热阻对我们来说特别重要。

(完整版)单片机解密方法简单介绍(破解)

单片机解密方法简单介绍 下面是单片机解密的常用几种方法,我们做一下简单介绍: 1：软解密技术，就是通过软件找出单片机的设计缺陷，将内部OTP/falsh ROM 或eeprom代码读出，但这种方法并不是最理想的，因为他的研究时间太长。同一系列的单片机都不是颗颗一样。下面再教你如何破解51单片机。 2：探针技术，和FIB技术解密，是一个很流行的一种方法，但是要一定的成本。首先将单片机的C onfig.(配置文件)用烧写器保存起来，用在文件做出来后手工补回去之用。再用硝酸熔去掉封装，在显微镜下用微形探针试探。得出结果后在显微镜拍成图片用FIB连接或切割加工完成。也有不用FIB用探针就能用编程器将程序读出。 3：紫外线光技术，是一个非常流行的一种方法，也是最简单的一种时间快、像我们一样只要30至1 20分钟出文件、成本非常低样片成本就行。首先将单片机的Config.(配置文件)用烧写器保存起来，再用硝酸熔去掉封装，在显微镜下用不透光的物体盖住OTP/falsh ROM 或eeprom处，紫外线照在加密位上10到120分钟，加密位由0变为1就能用编程器将程序读出。（不过他有个缺陷，不是对每颗OT P/falsh都有效） 有了以上的了解解密手段，我们开始从最简的紫外光技术，对付它： EMC单片机用紫外光有那一些问题出现呢？：OTP ROM 的地址(Address:0080H to 008FH) or (Address:0280h to 028FH) 即:EMC的指令的第9位由0变为1。因为它的加密位在于第9位，所以会影响数据。说明一下指令格式："0110 bbb rrrrrrr" 这条指令JBC 0x13,2最头痛,2是B，0X13是R。如果数据由0变为1后："0111 bbb rrrrrrr"变成JBS 0x13,2头痛啊，见议在80H到8FH 和280H到28FH多用这条指令。或用"润飞RF-2148"烧录，将IC的 CheckSum变为0000让解密者不知道内部的CheckSum值是多少。因为EMC的烧器会将这个Che ckSum值加上去，即讲给解密者内部CheckSum值是多少。RF-2148烧录器不过有点慢。刚才讲的是普通级的153,156,447,451,458等，但是N级即工业级的加密位在0,1，2位：0000000000XXX，X XX是加密位，见议在80H到8FH和280H到28FH用RETL @0x?? 这条指令,他的格式为：11100 rrrrrrrr。硬件方面加密看下面。 CYPRESS单片机用紫外光有那一些问题出现呢？：常见型号有63001、63723、、、影响数据出现

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前工序,这是IC制造的最要害技术;晶圆流片后,其切割、封装等工序被称为后工序。光刻:IC生产的主要工艺手段,指用光技术在晶圆上刻蚀电路。线宽:4微米/1微米/0.6微未/0.35微米/035微米等,是指IC生产工艺可达到的最小导线宽度,是IC工艺先进水平的主要指标.线宽越小,集成度就高,在同一面积上就集成更多电路单元。封装:指把硅片上的电路管脚,用导线接引到外部接头处,以便与其它器件连接。存储器:专门用于保存数据信息的IC。逻辑电路:以二进制为原理的数字电路。二、电脑芯片的工作原理是什么？是怎样制作的？芯片简单的工作原理：芯片是一种集成电路，由大量的晶体管构成。不同的芯片有不同的集成规模，大到几亿；小到几十、几百个晶体管。晶体管有两种状态，开和关，用1、0 来表示。多个晶体管产生的多个1与0的信号，这些信号被设定成特定的功能（即指令和数据），来表示或处理字母、数字、颜色和图形等。芯片加电以后，首先产生一个启动指令，来启动芯片，以后就不断接受新指令和数据，来完成功能。最复杂的芯片（如：CPU芯片、显卡芯片等）生产过程：1.将高纯的硅晶圆，切成薄片；2.在每一个切片表面生成一层二氧化硅；3.在二氧化硅层上覆盖一个感光层，进行光刻蚀； 4.添加另一层二氧化硅，然后光刻一次，如此添加多层； 5.整片的晶圆被切割成一个个独立的芯片单元，进行封装。一个是电源灯（绿色），一个是硬盘灯（红色），你的电脑开机，

集成电路使用常识

集成电路使用常识 费仲兴编译 前言 在多年的半导体器件的推广应用中了解到，很多整机厂的技术人员并不太了解集成电路使用的必要常识，即使是对于我公司的技术人员来说，关于这方面知识的掌握也不够全面，因此有必要把有关这方面的材料编译出来，供大家参考。 本材料主要根据日本东芝公司、三洋公司双极集成电路手册中的有关内容编译而成，有些地方加进了一些个人的理解。一共包含了以下三个方面的内容，一是有关集成电路最大额定值的物理意义以及和产品性能的关系；二是整机设计中功率集成电路的热设计方法；三是集成电路使用中的注意事项。其中最大额定值中的各种使用条件和环境温度的相互关系、关系集成电路功耗等的考虑方法还是值得参考的。 一、最大额定值 1、最大额定值的必要性和意义 根据半导体物理理论，半导体器件中载流子密度和温度成指数关系，因此温度对集成电路性能影响很大。 如果在集成电路内部器件的PN结上施加上足够的电压，载流子就会得到附加的能量，引起雪崩倍增，反向电流迅速增大，这时往往会发生击穿现象。 电流所引起的变化不像电压所引起的变化那样剧烈，但它会使半导体元件的性能缓慢地劣化，逐步地失去功能。此外，流过PN结的电流和施加电压的乘积变为功耗，引起温升，如果温度过高，也会引起热破坏。因此，温度、电压、电流和功耗就成为限制集成电路工作的四大因素。 据于上述理由，集成电路制造厂家往往对施加在集成电路上的电压、电流、功耗和温度规定最大容许值，要求用户遵照执行，这就是通常所说的最大额定值。 究竟什么是最大额定值，日本JIS7030（日本工业标准晶体管试验方法）中是这样定义的： 关于集成电路的最大额定值，JIS中没有明确定义过，但只要把上述定义中的晶体管换成集成电路的话，就成为集成电路最大额定值的定义。 集成电路最大额定值，就是为了保证集成电路的寿命和可靠性不可超越的额定值。这些额定值受结构材料、设计和生产条件等限制，因集成电路的种类不同其数值也不同。如果采用绝对最大额定值的概念，可以作如下表述。 所谓绝对最大额定值，就是在工作中即使瞬间也不能超过的值，如果定有两个以上项目的最大额定值时，其中的任何一个项目也不容许超过。 此外，最大额定值的大小不仅决定于半导体芯片内部的特征，同时还要考虑芯片以外的结构材料，如封装树指、芯片焊料等材料的特征。 超过最大额定值使用时，有时会不回复其特性。此外，应在设计时考虑电压的变化、零件特性的元件误差、环境温度的变化及输入信号的变化等，避免超过最大额定值中的任何一项。 2、电压的最大额定值 集成电路内部有许多PN结，当PN结上施加的电压一高，PN结空间电荷区内形成高电场强度，由于载流子的倍增作用，会引起电子雪崩，如果没有足够大的限流电阻，就会引起PN结的损坏。

IC芯片解密

IC芯片解密 IC芯片解密、单片机（MCU）一般都有内部ＥＥＰＲＯＭ／ＦＬＡＳＨ供用户存放程序和工作数据。为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节，以保护片内程序。如果在编程时加密锁定位被使能（锁定），就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就叫单片机加密或芯片加密。单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序这就叫芯片解密。 ic芯片解密、单片机（MCU）一般都有内部ＥＥＰＲＯＭ／ＦＬＡＳＨ供用户存放程序和工作数据。为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节，以保护片内程序。如果在编程时加密锁定位被使能（锁定），就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就叫单片机加密或芯片加密。单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序这就叫芯片解密。 ic芯片解密又叫单片机解密，单片机破解，芯片破解，IC解密，但是这严格说来这几种称呼都不科学，但已经成了习惯叫法，我们把CPLD解密，DSP解密都习惯称为芯片解密。单片机只是能装载程序芯片的其中一个类。能烧录程序并能加密的芯片还有DSP，CPLD，PLD，AVR，ARM等。也有专门设计有加密算法用于专业加密的芯片或设计验证厂家代码工作等功能芯片，该类芯片业能实现防止电子产品复制的目的。 1.目前芯片解密方法主要如下： （１）软件攻击 该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期ＡＴＭＥＬＡＴ８９Ｃ系列单片机的攻击。攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞，使用自编程序在擦除加密锁定位后，停止下一步擦除片内程序存储器数据的操作，从而使加过密的单片机变成没加密的单片机，然后利用编程器读出片内程序。 目前在其他加密方法的基础上，可以研究出一些设备，配合一定的软件，来做软件攻击。 近期国内出现了了一种51芯片解密设备（成都一位高手搞出来的）,这种解密器主要针

基础芯片学习资料

三极管2N3906 特性：即开即用，小功率，放大倍数 100-400，集电极－发射集最小 雪崩电压Vceo(V):40；集电极最大电流Ic(max)(mA):0.200；直流电流增益hFE最大值(dB):300；直流电流增益hFE最小值(dB):100 封装和管脚: 功能: 即插即用开关, 一般放大器(放大倍数在100—400)

静态工作点：R1、R2、R4组成基极分压偏置电路，使R1上电压约为0.8V，则R4上电压为0.8-0.65=0.15V，Ic≈Ie=0.15/100=0.0015A=1.5mA， Uc=-6+Ic*R3=-3V。

电路所示的参数，当负电阻抗是2K时，三极管的输出负载是10K（R3与RL并联），交流负反馈电阻R4是100，因此电压放大倍数约是10K/100=100。 由于这是一个简单的单管放大电路，所以它的放大倍数随负载电阻的变化而变化。 芯片AT24C02 AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。 1功能 AT24C02支持IC，总线数据传送协议IC，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上。 2. 封装 。 管脚封装

【CN109946578A】一种基于磁纳米粒子的IGBT结温测量方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910127850.0 (22)申请日 2019.02.20 (71)申请人 华中科技大学 地址 430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路 1037号 (72)发明人 刘文中　凌子文　杜中州　皮仕强　 (74)专利代理机构 华中科技大学专利中心 42201 代理人 李智　曹葆青 (51)Int.Cl. G01R 31/26(2014.01) (54)发明名称 一种基于磁纳米粒子的IGBT结温测量方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于磁纳米粒子的IGBT 结温测量方法，包括：将磁纳米粒子布置在IGBT 芯片外壳背部的中心区域，构建IGBT结、IGBT芯 片外壳与工作环境的二阶传热模型；构建均匀的 交流激励磁场，将带有磁纳米粒子的IGBT芯片放 置于所述磁场后，提取磁纳米粒子响应信号的一 次谐波幅值；根据一次谐波幅值，计算IGBT芯片 外壳背部温度；根据IGBT芯片外壳背部温度、工 作环境温度和二阶传热模型，计算IGBT结温。本 发明使磁纳米粒子接近IGBT结处，提高IGBT结温 测量的精度；利用磁纳米粒子磁化强度的温度敏 感特性，测量磁纳米粒子交流磁化强度的一次谐 波幅值，得到外壳背部温度，无需破坏IGBT芯片 的现有封装，实现非侵入式温度测量；通过二阶 热容热阻传热模型， 实现IGBT结温的实时测量。权利要求书2页 说明书7页 附图5页CN 109946578 A 2019.06.28 C N 109946578 A

1.一种基于磁纳米粒子的IGBT结温测量方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：S1.将磁纳米粒子布置在IGBT芯片外壳背部的中心区域，构建IGBT结、IGBT芯片外壳与工作环境的二阶传热模型； S2.构建均匀的交流激励磁场，将带有磁纳米粒子的IGBT芯片放置于所述磁场后，提取磁纳米粒子响应信号的一次谐波幅值； S3.根据提取到的一次谐波幅值，计算IGBT芯片外壳背部温度； S4.根据计算得到的IGBT芯片外壳背部温度、工作环境温度和二阶传热模型，计算IGBT 结温。 2.如权利要求1所述的IGBT结温测量方法，其特征在于，所述磁纳米粒子的粒径为5～30nm。 3.如权利要求1所述的IGBT结温测量方法，其特征在于，IGBT芯片的传热模型看作R1和C1组成的一阶RC网络，散热片看作R2和C2构成的一阶RC网络，从而构建二阶传热模型。 4.如权利要求3所述的IGBT结温测量方法，其特征在于， 所述二阶模型的状态方程为：其中，T j 为IGBT结温，T c 为外壳背部温度，T a 为工作环境温度，I为IGBT耗散功率，t为时间。 5.如权利要求3所述的IGBT结温测量方法，其特征在于，IGBT结温T j 的阶跃响应方程如 下： IGBT芯片外壳背部温度T c 的阶跃响应方程如下： 权　利　要　求　书1/2页2CN 109946578 A

MCU破解解密

单片机解密 单片机（MCU）一般都有内部ＥＥＰＲＯＭ／ＦＬＡＳＨ供用户存放程序和工作数据。为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节，以保护片内程序。如果在编程时加密锁定位被使能（锁定），就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就叫单片机加密。单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序这就叫单片机解密。 单片机解密又叫单片机破解，芯片解密，IC解密，但是这严格说来这几种称呼都不科学，但已经成了习惯叫法，我们把CPLD解密，DSP解密都习惯称为单片机解密。单片机只是能装载程序芯片的其中一个类。能烧录程序并能加密的芯片还有DS P，CPLD，PLD，AVR，ARM等。当然具存储功能的存储器芯片也能加密，比如D S2401 DS2501 AT88S0104 DM2602 AT88SC0104D等，当中也有专门设计有加密算法用于专业加密的芯片或设计验证厂家代码工作等功能芯片，该类芯片业能实现防止电子产品复制的目的。 1.目前单片机解密方法主要如下： （１）软件攻击 该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期ＡＴＭＥＬＡＴ８９Ｃ 系列单片机的攻击。攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞，使用自编程序在擦除加密锁定位后，停止下一步擦除片内程序存储器数据的操作，从而使加过密的单片机变成没加密的单片机，然后利用编程器读出片内程序。 目前在其他加密方法的基础上，可以研究出一些设备，配合一定的软件，来做软件攻击。 近期国内出现了了一种51单片机解密设备（成都一位高手搞出来的）,这种解密器主要针对SyncMos. Winbond,在生产工艺上的漏洞,利用某些编程器定位插字节，通过一定的方法查找芯片中是否有连续空位,也就是说查找芯片中连续的FF FF字节，插入的字节能够执行把片内的程序送到片外的指令,然后用解密的设备进行截获,这样芯片内部的程序就被解密完成了。 （２）电子探测攻击 该技术通常以高时间分辨率来监控处理器在正常操作时所有电源和接口连接的模拟特性，并通过监控它的电磁辐射特性来实施攻击。因为单片机是一个活动的电子器件，当它执行不同的指令时，对应的电源功率消耗也相应变化。这样通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化，即可获取单片机中的特定关键信息。 目前RF编程器可以直接读出老的型号的加密MCU中的程序，就是采用这个原理。 （３）过错产生技术

单片机芯片解密的一般过程

单片机芯片解密的一般过程 侵入型攻击的第一步是揭去芯片封装（简称开盖有时候称开封，英文为DECAP，decapsulation）。有两种方法可以达到这一目的：第一种是完全溶解掉芯片封装，暴露金属连线。第二种是只移掉硅核上面的塑料封装。第一种方法需要将芯片绑定到测试夹具上，借助绑定台来操作。第二种方法除了需要具备攻击者一定的知识和必要的技能外，还需要个人的智慧和耐心，但操作起来相对比较方便。芯片上面的塑料可以用小刀揭开，芯片周围的环氧树脂可以用浓硝酸腐蚀掉。热的浓硝酸会溶解掉芯片封装而不会影响芯片及连线。该过程一般在非常干燥的条件下进行，因为水的存在可能会侵蚀已暴露的铝线连接（这就可能造成解密失败）。接着在超声池里先用丙酮清洗该芯片以除去残余 硝酸，然后用清水清洗以除去盐分并干燥。没有超声池，一般就跳过这一步。这种情况下，芯片表面会有点脏，但是不太影响紫外光对芯片的操作效果。 最后一步是寻找保护熔丝的位置并将保护熔丝暴露在紫外光下。一般用一台放大倍数至少１００倍的显微镜，从编程电压输入脚的连线跟踪进去，来寻找保护熔丝。若没有显微镜，则采用将芯片的不同部分暴露到紫外光下并观察结果的方式进行简单的搜索。操作时应用不透明的纸片覆盖芯片以保护程序存储器不被紫外光擦除。将保护熔丝暴露在紫外光下５～１０分钟就能破坏掉保护位的保护作用，之后，使用简单的编程器就可直接读出程序存储器的内容。 对于使用了防护层来保护ＥＥＰＲＯＭ单元的单片机来说，使用紫外光复位保护电路是不可行的。对于这种类型的单片机，一般使用微探针技术来读取存储器内容。在芯片封装打开后，将芯片置于显微镜下就能够很容易的找到从存储器连到电路其它部分的数据总线。由于某种原因，芯片锁定位在编程模式下并不锁定对存储器的访问。利用这一缺陷将探针放在数据线的上面就能读

学习芯片维修必须掌握的一些基础知识

愿与爱好无盘安装使用、电脑主板、显示器、笔记本、硬盘等各种硬件电脑芯片级维修的朋友共同探讨学习、资料共享： 维修技术探讨QQ：403883935 维修基础知识(三)电感 维修基础知识(三)电感 电感在电路中常用“L”加数字表示，如：L6表示编号为6的电感。 电感线圈是将绝缘的导线在绝缘的骨架上绕一定的圈数制成。 直流可通过线圈，直流电阻就是导线本身的电阻，压降很小；当交流信号通过线圈时，线圈两端将会产生自感电动势，自感电动势的方向与外加电压的方向相反，阻碍交流的通过，所以电感的特性是通直流阻交流，频率越高，线圈阻抗越大。电感在电路中可与电容组成振荡电路。 电感一般有直标法和色标法，色标法与电阻类似。如：棕、黑、金、金表示1uH （误差5%）的电感。 电感的基本单位为：亨（H）换算单位有：1H=103mH=106uH。 维修基础知识(一)电容篇 维修基础知识(一)电容篇 电容 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C25表示编号为25的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。

电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。 容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量) 电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。 其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法 容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示 字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。 如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF 3、电容容量误差表 符号F G J K L M 允许误差±1% ±2% ±5% ±10% ±15% ±20% 如：一瓷片电容为104J表示容量为0. 1 uF、误差为±5%。 4、故障特点 在实际维修中，电容器的故障主要表现为： （1）引脚腐蚀致断的开路故障。

芯片工作温度与表面温度

芯片工作温度与表面温度 例如:一款芯片操作温度是0-70℃,表面温度已经达到85℃是否可以正常工作.表面温度与操作温度的关系,测试环境温度是35℃,温升50℃正常.如果不考虑芯片结温,怎证明温度达到85摄氏度不合理呢?是不是芯片的表面温度要控制在70℃一下呢? 我一直比较困惑,如芯片分为很多等级,例如一款芯片工作温度是这样的:民用级:0℃ to 80℃工业级 -40℃ to 80℃军品级 -40℃ to 125℃所有的芯片结温最大都是150℃.单通过结温判断就有些不合适了吧! 芯片描述的操作温度如果是说芯片的周围环境温度,例如当时气温是30℃,这样是比较好理解.我个 人比较同意芯片表面温度不超过最大工作温度.表面温度不等于工作温度也看起来是合理的. 芯片的结温计算:不加散热器的情况下,是否就是Tc(表面温度)+芯片Rja(热阻)*芯片的功耗,还是芯片的Ta(环境温度,例如当时的气温)+芯片Rja(热阻)*芯片功耗? IC封装的热特性 摘要：IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。本文描述了标准封装的热特性：热阻(用“theta”或Θ表示)，ΘJA、ΘJC、ΘCA，并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。 引言 为确保产品的高可靠性，在选择IC封装时应考虑其热管理指标。所有IC在有功耗时都会发热，为了保证器件的结温低于最大允许温度，经由封装进行的从IC 到周围环境的有效散热十分重要。本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。在讨论封装的热传导能力时，会从热阻和各“theta”值代表的含义入手，定义热特性的重要参数。本文还提供了热计算公式和数据，以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。 热阻的重要性 半导体热管理技术涉及到热阻，热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。计算时，热阻用“Theta”表示，是由希腊语中“热”的拼写“thermos”衍生而来。热阻对我们来说特别重要。

单片机破解的常用方法及应对策略

单片机破解的常用方法及应对策略 １引言 单片机（Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）一般都有内部ＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／ＦＬＡＳＨ供用户存放程序。为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节，以保护片内程序。如果在编程时加密锁定位被使能（锁定），就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，这就是所谓拷贝保护或者说锁定功能。事实上，这样的保护措施很脆弱，很容易被破解。单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序。因此，作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前单片机攻击的最新技术，做到知己知彼，心中有数，才能有效防止自己花费大量金钱和时间辛辛苦苦设计出来的产品被人家一夜之间仿冒的事情发生。 ２单片机攻击技术 目前，攻击单片机主要有四种技术，分别是： （１）软件攻击 该技术通常使用处理器通信接口并利用协议、加密算法或这些算法中的安全漏洞来进行攻击。软件攻击取得成功的一个典型事例是对早期ＡＴＭＥＬＡＴ８９Ｃ系列单片机的攻击。攻击者利用了该系列单片机擦除操作时序设计上的漏洞，使用自编程序在擦除加密锁定位后，停止下一步擦除片内程序存储器数据

的操作，从而使加过密的单片机变成没加密的单片机，然后利用编程器读出片内程序。 （２）电子探测攻击 该技术通常以高时间分辨率来监控处理器在正常操作时所有电源和接口连接的模拟特性，并通过监控它的电磁辐射特性来实施攻击。因为单片机是一个活动的电子器件，当它执行不同的指令时，对应的电源功率消耗也相应变化。这样通过使用特殊的电子测量仪器和数学统计方法分析和检测这些变化，即可获取单片机中的特定关键信息。 （３）过错产生技术 该技术使用异常工作条件来使处理器出错，然后提供额外的访问来进行攻击。使用最广泛的过错产生攻击手段包括电压冲击和时钟冲击。低电压和高电压攻击可用来禁止保护电路工作或强制处理器执行错误操作。时钟瞬态跳变也许会复位保护电路而不会破坏受保护信息。电源和时钟瞬态跳变可以在某些处理器中影响单条指令的解码和执行。 （４）探针技术 该技术是直接暴露芯片内部连线，然后观察、操控、干扰单片机以达到攻击目的。 为了方便起见，人们将以上四种攻击技术分成两类，一类是侵入型攻击（物理攻击），这类攻击需要破坏封装，然后借助半导体测试设备、显微镜和微定位器，在专门的实验室花上几小时甚至几周时间才能完成。所有的微探针技术都属于侵入型攻击。另外三种方法属于非侵入型攻击，被攻击的单片机不会被物理损

LED结温热阻计算方法详解

LED结温热阻计算方法详解. Ta: 环境温度Rsa：铝基散热装置的热阻、散热器与环境间的热阻 Ts: 散热装置的温度. Rms：铝基板到铝散热装置的热阻 Tm: 铝基板的温度. Rcm：引脚到铝基板的热阻 Tc: 引脚的温度. Rjc：PN结到引脚的热阻、结壳间的热阻 Rja：PN结点到环境的热阻 Tj：晶体管的结温、芯片PN结最大能承受之温度( 100-130℃) P表示功耗 Rcs表示晶体管外壳与散热器间的热阻， L50: LED光源亮度降至50%的寿命 L70: LED光源亮度降至70%的寿命 结温计算的过程： 1.热阻与温度、功耗之间的关系为： Ta=Tj-*P(Rjc+Rcs+Rsa)=Tj-P*Rja， 2.当功率晶体管的散热片足够大而且接触足够良好时，壳温Tc=Ta 晶体管外壳与环境间的热阻Rca=Rcs+Rsa=0。此时Ta=Tj-*P(Rjc+Rcs+Rsa)演化成公式 Ta=Tc=Tj-P*Rjc。厂家规格书一般会给出，最大允许功耗Pcm、Rjc及(或) Rja等参数。一般Pcm 是指在Tc=25℃或Ta=25℃时的最大允许功耗。当使用温度大于25℃时，会有一个降额指标。 3.以ON公司的为例三级管2N5551举个实例： 1)2N5551规格书中给出壳温Tc=25℃时的最大允许功耗是1.5W，Rjc是83.3度/W。 2)代入公式Tc=Tj- P*Rjc有：25=Tj-1.5*83.3可以从中推出最大允许结温Tj为150度。一 般芯片最大允许结温是确定的。所以，2N5551的允许壳温与允许功耗之间的关系为： Tc=150-P*83.3。 3)比如，假设管子的功耗为1W，那么，允许的壳温Tc=150-1*83.3=66.7度。 4)注意，此管子Tc =25℃时的最大允许功耗是1.5W，如果壳温高于25℃,功率就要降额使用。 规格书中给出的降额为12mW/度(0.012W/度）。 5)我们可以用公式来验证这个结论。假设壳温为Tc，那么，功率降额为0.012*(Tc-25)。则此 时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25)。把此时的条件代入公式Tc=Tj- P*Rjc得出： Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))*83.3，公式成立。 4.一般情况下没办法测Tj，可以经过测Tc的方法来估算Tj。公式变为： Tj=Tc+P*Rjc

单片机解密芯片破解的原理

单片机解密芯片破解的原理 单片机(MCU)一般都有内部EEPROM/FLASH供用户存放程序和工作数据。什么叫单片机解密呢?如果要非法读出里的程式，就必需解开这个密码才能读出来，这个过程通常称为单片机解密或芯片加密。 为了防止未经授权访问或拷贝单片机的机内程序，大部分单片机都带有加密锁定位或者加密字节，以保护片内程序;如果在编程时加密锁定位被使能(锁定)，就无法用普通编程器直接读取单片机内的程序，单片机攻击者借助专用设备或者自制设备，利用单片机芯片设计上的漏洞或软件缺陷，通过多种技术手段，就可以从芯片中提取关键信息，获取单片机内程序这就叫单片机解密。大部分单片机程式写进单片机后，工程师们为了防止他人非法盗用，所以给加密，以防他人读出里面的程式。 单片机加解密可划分为两大类，一类是硬件加解密，一类是软件加解密。硬件加密，对于单片机来说，一般是单片机厂商将加密熔丝固化在IC内，熔丝有加密状态及不加密状态，如果处于加密状态，一般的工具是读取不了IC里面的程序内容的，要读取其内容，这就涉及到硬件解密，必须有专业的硬件解密工具及专业的工程师。 其实任何一款单片机从理论上讲，攻击者均可利用足够的投资和时间使用以上方法来攻破。这是系统设计者应该始终牢记的基本原则，因此，作为电子产品的设计工程师非常有必要了解当前单片机攻击的最新技术，做到知己知彼，心中有数，才能有效防止自己花费大量金钱和时间辛辛苦苦设计出来的产品被人家一夜之间仿冒的事情发生。 众所周知，目前凡是涉及到单片机解密的领域一般都是进行产品复制的，真正用来做研究学习的，不能说没有，但是相当罕见。所以，想破解单片机解密芯片破解，就得知道单片机解密芯片破解的原理。

IC封装的热特性-热阻

IC封装的热特性 摘要：IC封装的热特性对于IC应用的性能和可靠性来说是非常关键的。本文描述了标准封装的热特性：热阻(用“theta”或Θ表示)，ΘJA、ΘJC、ΘCA，并提供了热计算、热参考等热管理技术的详细信息。 引言 为确保产品的高可靠性，在选择IC封装时应考虑其热管理指标。所有IC在有功耗时都会发热，为了保证器件的结温低于最大允许温度，经由封装进行的从IC到周围环境的有效散热十分重要。本文有助于设计人员和客户理解IC热管理的基本概念。在讨论封装的热传导能力时，会从热阻和各―theta‖值代表的含义入手，定义热特性的重要参数。本文还提供了热计算公式和数据，以便能够得到正确的结(管芯)温度、管壳(封装)温度和电路板温度。结温-PN结度 热阻的重要性 半导体热管理技术涉及到热阻，热阻是描述物质热传导特性的一个重要指标。计算时，热阻用―Theta‖表示，是由希腊语中―热‖的拼写―thermos‖衍生而来。热阻对我们来说特别重要。 IC封装的热阻是衡量封装将管芯产生的热量传导至电路板或周围环境的能力的一个标准。给出不同两点的温度，则从其中一点到另外一点的热流量大小完全由热阻决定。如果已知一个IC封装的热阻，则根据给出的功耗和参考温度即可算出IC的结温。 Maxim网站(制造商、布线、产品、QA/可靠性、采购信息)中给出了常用的IC热阻值。 定义 以下章节给出了Theta (Θ)、Psi (Ψ)的定义，这些标准参数用来表示IC封装的热特性。 ΘJA是结到周围环境的热阻，单位是°C/W。周围环境通常被看作热―地‖点。ΘJA取决于IC封装、电路板、空气流通、辐射和系统特性，通常辐射的影响可以忽略。ΘJA专指自然条件下(没有加通风措施)的数值。 ΘJC是结到管壳的热阻，管壳可以看作是封装外表面的一个特定点。ΘJC取决于封装材料(引线框架、模塑材料、管芯粘接材料)和特定的封装设计(管芯厚度、裸焊盘、内部散热过孔、所用金属材料的热传导率)。 对带有引脚的封装来说，ΘJC在管壳上的参考点位于塑料外壳延伸出来的1管脚，在标准的塑料封装中，ΘJC的测量位置在1管脚处。对于带有裸焊盘的封装，ΘJC的测量位置在裸焊盘表面的中心点。ΘJC的测量是通过将封装直接放置于一个―无限吸热‖的装置上进行的，该装置通常是一个液冷却的铜片，能够在无热阻的情况下吸收任意多少的热量。这种测量方法设定从管芯到封装表面的热传递全部由传导的方式进行。 注意ΘJC表示的仅仅是散热通路到封装表面的电阻，因此ΘJC总是小于ΘJA。ΘJC表示是特定的、通过传导方式进行热传递的散热通路的热阻，而ΘJA则表示的是通过传导、对流、辐射等方式进行热传递的散热通路的热阻。 ΘCA是指从管壳到周围环境的热阻。ΘCA包括从封装外表面到周围环境的所有散热通路的热阻。 根据上面给出的定义，我们可以知道： ΘJA= ΘJC+ ΘCA ΘJB是指从结到电路板的热阻，它对结到电路板的热通路进行了量化。通常ΘJB的测量位置在电路板上靠近封装的1管脚处(与封装边沿的距离小于1mm)。ΘJB包括来自两个方面的热阻：从IC的结到封装底部参考点的热阻，以及贯穿封装底部的电路板的热阻。 测量ΘJB时，首先阻断封装表面的热对流，并且在电路板距封装位置较远的一侧安装一个散热片。如下图1所示：

功率模块封装的热阻、结温与寿命

功率模块封装的热阻、结温与寿命 一、问题背景 大家在使用功率模块时，会非常关心功率模块的结温，而往往计算结温的方式采用规格书中的热阻来推算结温。这样带来了一个问题是，只会采用稳态的热阻进行结温推算，得到平均的结温。而实际情况是，结温是存在较大波动的，结温波动与我们的封装形式密切相关，进而影响模块的寿命。市场中的模块常见的有两类无铜基板封装和有铜基板封装模块，普遍认为无铜基板模块的封装热阻小，散热更好，今天我们来讨论这个问题。 二、封装介绍 本文以英飞凌的两款模块FP35R12W2T4（称为EASY封装）和FP35R12KT4（称为Econo封装）为例，它们分别代表无铜基板和有铜基板封装模块，进行说明封装是如何决定热阻、影响结温和寿命的。这两款模块具有相同的拓扑、相同的芯片，在相同的外部条件下仿真，由于封装的不同，看看热阻是如何变化，结温和寿命是如何变化的。下面分别是Easy和Econo封装的。

图1 Easy封装 图2 Econo封装 它们的结构截面如下，Easy封装没有铜基板，相对于Econo封装，少2层材料 图3 Easy封装的横截面 图4 Econo封装的横截面

两者有相同的拓扑，集成了逆变、整流和刹车部分。 图 5 拓扑结构 三、热阻相关 热阻与材料层有关，材料层越小，热阻越低。从上面的可以看出来，easy封装的结壳Rjc热阻会小。从下面的仿真可以知道，easy的热阻确实低，但是结温会低吗？我们知道结温最终是需要到热沉中的，因此，这里不妨对比到散热器的热阻Rjh，从仿真结果可以看出，到散热器的热阻easy反而变大了。因此easy系列的结温并不一定低。但是不是一定高，主要取决于损耗，因为损耗也与封装有关。 图6 结壳Rjc热阻比较