CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的縮寫。它是指制造大規(guī)模集成電路芯片用的一種技術(shù)或用這種技術(shù)制造出來(lái)的芯片,是電腦主板上的一塊可讀寫的RAM芯片。因?yàn)榭勺x寫的特性,所以在電腦主板上用來(lái)保存BIOS設(shè)置完電腦硬件參數(shù)后的數(shù)據(jù),這個(gè)芯片僅僅是用來(lái)存放數(shù)據(jù)的。
電壓控制的一種放大器件,是組成CMOS數(shù)字集成電路的基本單元。
而對(duì)BIOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定要通過(guò)專門的程序。BIOS設(shè)置程序一般都被廠商整合在芯片中,在開(kāi)機(jī)時(shí)通過(guò)特定的按鍵就可進(jìn)入BIOS設(shè)置程序,方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置。因此BIOS設(shè)置有時(shí)也被叫做CMOS設(shè)置。
術(shù)語(yǔ)信息縮寫在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,CMOS常指保存計(jì)算機(jī)基本啟動(dòng)信息(如日期、時(shí)間、啟動(dòng)設(shè)置等)的芯片。有時(shí)人們會(huì)把CMOS和BIOS混稱,其實(shí)CMOS是主板上的一塊可讀寫的并行或串行FLASH芯片,是用來(lái)保存BIOS的硬件配置和用戶對(duì)某些參數(shù)的設(shè)定。
在今日,CMOS制造工藝也被應(yīng)用于制作數(shù)碼影像器材的感光元件,尤其是片幅規(guī)格較大的單反數(shù)碼相機(jī)。
另外,CMOS同時(shí)可指互補(bǔ)式金氧半元件及制程。
因此時(shí)至今日,雖然因?yàn)楣に囋颍冀凶鯟MOS,但是CMOS在三個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域,呈現(xiàn)出迥然不同的外觀特征:
一是用于計(jì)算機(jī)信息保存,CMOS作為可擦寫芯片使用,在這個(gè)領(lǐng)域,用戶通常不會(huì)關(guān)心CMOS的硬件問(wèn)題,而只關(guān)心寫在CMOS上的信息,也就是BIOS的設(shè)置問(wèn)題,其中提到最多的就是系統(tǒng)故障時(shí)拿掉主板上的電池,進(jìn)行CMOS放電操作,從而還原BIOS設(shè)置。
二是在數(shù)字影像領(lǐng)域,CMOS作為一種低成本的感光元件技術(shù)被發(fā)展出來(lái),市面上常見(jiàn)的數(shù)碼產(chǎn)品,其感光元件主要就是CCD或者CMOS,尤其是低端攝像頭產(chǎn)品,而通常高端攝像頭都是CCD感光元件。
三是在更加專業(yè)的集成電路設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域。
設(shè)置如果是兼容臺(tái)式電腦,并且是Award、AMI、Phoenix公司的BIOS設(shè)置程序,那么開(kāi)機(jī)后按Delete鍵或小鍵盤上的Del鍵就可以進(jìn)入CMOS設(shè)置界面。
如果是品牌機(jī)(包括臺(tái)式電腦或筆記本電腦),如果按Delete不能進(jìn)入CMOS,那么就要看開(kāi)機(jī)后電腦屏幕上的提示,一般是出現(xiàn)【Press XXX to Enter SETUP】,我們就按“XXX”鍵就可以進(jìn)入CMOS了。筆記本觸發(fā)鍵一般是F2或者Delete鍵。
如果沒(méi)有如何提示,就要查看電腦的使用說(shuō)明書(shū)。如果實(shí)在找不到,那么就試一試下面的這些品牌機(jī)常用的鍵:
“F2”,“F10”,“F12”,“Ctrl+F10”,“Ctrl+Alt+F8”,“Ctrl+Alt+Esc”等。
設(shè)置方法一、進(jìn)入CMOS設(shè)置界面
開(kāi)啟計(jì)算機(jī)或重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后,在屏幕顯示“Waiting……”時(shí),按下“Del”鍵就可以進(jìn)入CMOS的設(shè)置界面。要注意的是,如果按得太晚,計(jì)算機(jī)將會(huì)啟動(dòng)系統(tǒng),這時(shí)只有重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)了。大家可在開(kāi)機(jī)后立刻按住Del鍵直到進(jìn)入CMOS。進(jìn)入后,你可以用方向鍵移動(dòng)光標(biāo)選擇CMOS設(shè)置界面上的選項(xiàng),然后按Enter進(jìn)入副選單。
二、設(shè)置日期
我們可以通過(guò)修改CMOS設(shè)置來(lái)修改計(jì)算機(jī)時(shí)間。選擇第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)CMOS設(shè)定(Standard CMOS Setup),按Enter進(jìn)入標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定界面,CMOS中的日期的格式為;;,除星期是由計(jì)算機(jī)根據(jù)日期來(lái)計(jì)算以外,其它的可以依次移動(dòng)光標(biāo)用數(shù)字鍵輸入,如今天是6月1日,你可以將它改為6月2日。當(dāng)然,你也可以用Page Up/Page Down來(lái)修改。
三、設(shè)置啟動(dòng)順序
如果我們要安裝新的操作系統(tǒng),一般情況下須將計(jì)算機(jī)的啟動(dòng)順序改為先由軟盤(A)啟動(dòng)或光盤(CD-ROM)啟動(dòng)。選擇CMOS主界面中的第二個(gè)選項(xiàng)BIOS特性設(shè)定(BIOS Features Setup),將光標(biāo)移到啟動(dòng)順序項(xiàng)(Boot Sequence),然后用PageUp或PageDown選擇修改,其中A表示從軟盤啟動(dòng),C表示從硬盤啟動(dòng),CD-ROM表示從光盤啟動(dòng),SCSI表示從SCSI設(shè)備啟動(dòng),啟動(dòng)順序按照它的排列來(lái)決定,誰(shuí)在前,就從誰(shuí)最先啟動(dòng)。如C:CDROM,A,表示最先從硬盤啟動(dòng),如果硬盤啟動(dòng)不了則從光盤啟動(dòng),如果硬盤和光盤都無(wú)法啟動(dòng)則從A盤啟動(dòng)。在BIOS特性設(shè)定中,還有幾個(gè)重要選項(xiàng):
①Q(mào)uick Power On Self Test(快速開(kāi)機(jī)自檢),當(dāng)電腦加電開(kāi)機(jī)的時(shí)候,主板BIOS會(huì)執(zhí)行一連串的檢查測(cè)試,檢查的是系統(tǒng)和周邊設(shè)備。如果該項(xiàng)選擇了Enabled,則BIOS將精簡(jiǎn)自檢的步驟,以加快開(kāi)機(jī)的速度。1
②Boot Up Floppy Seek(開(kāi)機(jī)軟驅(qū)檢查),當(dāng)電腦加電開(kāi)機(jī)時(shí),BIOS會(huì)檢查軟驅(qū)是否存在。選擇Enabled時(shí),如果BIOS不能檢查到軟驅(qū),則會(huì)提示軟驅(qū)錯(cuò)誤。選擇Disabled,BIOS將會(huì)跳過(guò)這項(xiàng)測(cè)試。
③Boot UP NumLock Status(啟動(dòng)數(shù)字鍵狀態(tài)),一般情況下,小鍵盤(鍵盤右部)是作為數(shù)字鍵用的(默認(rèn)為ON,啟用小鍵盤為數(shù)字鍵),如果有特殊需要,只要將ON改成OFF,小鍵盤就變?yōu)榉较蜴I。
④Security Option(安全選擇)
有兩個(gè)選項(xiàng),如果設(shè)置為Setup時(shí),開(kāi)機(jī)時(shí)不需要密碼,進(jìn)入CMOS時(shí)就需要密碼(當(dāng)然事先要設(shè)置密碼)了,但只有超級(jí)用戶的密碼才能對(duì)CMOS的各種參數(shù)進(jìn)行更改,普通用戶的密碼不行。如果設(shè)為System時(shí),則開(kāi)機(jī)時(shí)就需要密碼(超級(jí)用戶與普通用戶密碼都可以),到CMOS修改時(shí),也只有超級(jí)用戶的密碼才有修改權(quán)。
四、設(shè)置CPU
CPU作為電腦的核心,在CMOS中有專項(xiàng)的設(shè)置。在主界面中用方向鍵移動(dòng)到“;;”,此時(shí)我們就可以設(shè)置CPU的各種參數(shù)了。在“Adjust CPU Voltage”中,設(shè)置CPU的核心電壓。如果要更改此值,用方向鍵移動(dòng)到該項(xiàng)目,再用“Page UP/Page Down”或“+/-”來(lái)選擇合適的核心電壓。然后用方向鍵移到“CPU Speed”,再用“Page UP/Page Down”或“+/-”來(lái)選擇適用的倍頻與外頻。注意,如果沒(méi)有特殊需要,初學(xué)者最好不要隨便更改CPU相關(guān)選項(xiàng)!
五、設(shè)置密碼
CMOS中為用戶提供了兩種密碼設(shè)置,即超級(jí)用戶/普通用戶口令設(shè)定(SUPERⅥSOR/USER PASSWORD)??诹钤O(shè)定方式如下:
1.選擇主界面中的“SUPERⅥSOR PASSWORD”,按下Enter鍵后,出現(xiàn):Enter Password:(輸入口令),
2.你輸入的口令不能超過(guò)8個(gè)字符,屏幕不會(huì)顯示輸入的口令,輸入完成按Enter鍵,
3.這時(shí)出現(xiàn)讓你確認(rèn)口令:“Confirm Password”(確認(rèn)口令),輸入你剛才輸入的口令以確認(rèn),然后按Enter鍵,就設(shè)置好了。
普通用戶口令與其設(shè)置一樣,就不再多說(shuō)了。如果您需要?jiǎng)h除您先前設(shè)定的口令,只需選擇此口令然后按Enter鍵即可(不要輸入任何字符),這樣你將刪除你先前的所設(shè)的口令了。超級(jí)用戶與普通用戶的密碼的區(qū)別在于進(jìn)入CMOS時(shí),輸入超級(jí)用戶的密碼可以對(duì)CMOS所有選項(xiàng)進(jìn)行修改,而普通用戶只能更改普通用戶密碼,而不能修改CMOS中的其它參數(shù),聯(lián)系在于當(dāng)安全選擇(Security Option)設(shè)置為SYSTEM時(shí),輸入它們中任一個(gè)都可以開(kāi)機(jī)。
六、設(shè)置硬盤參數(shù)
如果你要更換硬盤,安裝好硬盤后,你要在CMOS中對(duì)硬盤參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。CMOS中有自動(dòng)檢測(cè)硬盤參數(shù)的選項(xiàng)。在主界面中選擇“IDE HDD AUTO DETECTION”選項(xiàng),然后按Enter鍵,CMOS將自動(dòng)尋找硬盤參數(shù)并顯示在屏幕上,其中SIZE為硬盤容量,單位是MB;MODE為硬盤參數(shù),第1種為NORMAL,第2種為L(zhǎng)BA,第3種為L(zhǎng)ARGE。我們?cè)阪I盤上鍵入“Y”并回車確認(rèn)。
接著,系統(tǒng)檢測(cè)其余的三個(gè)IDE接口,如果檢測(cè)到就會(huì)顯示出來(lái),你只要選擇就可以了。檢測(cè)以后,自動(dòng)回到主界面。這時(shí)硬盤的信息會(huì)被自動(dòng)寫入主界面的第一個(gè)選項(xiàng)——標(biāo)準(zhǔn)CMOS設(shè)定(STANDARD CMOS SETUP)中。
七、保存設(shè)置
我們所做的修改工作都要保存才能生效,要不然就會(huì)前功盡棄。設(shè)置完成后,按ESC返回主界面,將光標(biāo)移動(dòng)到“SAVE & EⅪT SETUP”(存儲(chǔ)并結(jié)束設(shè)定)來(lái)保存(或按F10鍵),按Enter后,選擇“Y”,就OK了。
參數(shù)設(shè)置如果CMOS不提供關(guān)閉操作,可使用軟件設(shè)置,方法如下:
1)使用開(kāi)始菜單-運(yùn)行命令,輸入msconfig指令;
2)選中"BOOT.INI"標(biāo)簽,進(jìn)入BOOT.INI設(shè)置界面;
3)選擇"高級(jí)選項(xiàng)",彈出高級(jí)選項(xiàng)設(shè)置對(duì)話框。
設(shè)置內(nèi)容大致都包含如下可設(shè)置的內(nèi)容:
⒈Standard CMOS Setup:標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置,包括日期,時(shí)間和軟、硬盤參數(shù)等。
⒉BIOS Features Setup:設(shè)置一些系統(tǒng)選項(xiàng)。
⒊Chipset Features Setup:主板芯片參數(shù)設(shè)置。
⒋Power Management Setup:電源管理設(shè)置。
⒌PnP/PCI Configuration Setup:即插即用及PCI插件參數(shù)設(shè)置。
⒍Integrated Peripherals:整合外設(shè)的設(shè)置。
⒎其他:硬盤自動(dòng)檢測(cè),系統(tǒng)口令,加載缺省設(shè)置,退出等
電池放電打開(kāi)電腦的主機(jī)箱,可以在主板右側(cè)看到一塊"圓"形成扁體的電池,這塊鈕扣電池也稱CMOS電池,保存主板信息的BIOS設(shè)置,我在網(wǎng)吧工作,經(jīng)常碰到主機(jī)啟動(dòng)不了的情況,一般比較容易見(jiàn)效的方法是:將主機(jī)電源拔出來(lái),意思是把電源線從電源盒拿下來(lái),這樣是完全斷電狀態(tài),取下主板上的紐扣電池可以看到兩個(gè)金屬片,成上下,也就是正\負(fù)極電路,將其對(duì)接讓它短路,按著幾秒鐘,放電基本成功.
還有一種叫小CMOS放電:同樣將電源線從電源盒上拔下來(lái),在這樣的狀態(tài)下按"開(kāi)機(jī)"按鈕,重試幾下,系統(tǒng)也將小放電,一般也可以解決電腦無(wú)法開(kāi)機(jī)的問(wèn)題.
常常聽(tīng)到計(jì)算機(jī)高手或者非高手說(shuō)“口令忘啦?給CMOS放電吧。”,這到底是什么意思呢?
如果你在計(jì)算機(jī)中設(shè)置了進(jìn)入口令,而你又碰巧忘記了這個(gè)口令,你將無(wú)法進(jìn)入計(jì)算機(jī)。不過(guò)還好,口令是存儲(chǔ)在CMOS中的,而CMOS必須有電才能保持其中的數(shù)據(jù)。所以,我們可以通過(guò)對(duì)CMOS的放電操作使計(jì)算機(jī)“放棄”對(duì)口令的要求。具體操作如下:
打開(kāi)機(jī)箱,找到主板上的鈕扣電池,將其與主板的連接斷開(kāi)(就是取下紐扣電池或是調(diào)整跳線),此時(shí)CMOS將因斷電而失去內(nèi)部?jī)?chǔ)存的一切信息。再將鈕扣電池接通,合上機(jī)箱開(kāi)機(jī),由于CMOS已是一片空白,它將不再要求你輸入密碼,此時(shí)進(jìn)入BIOS設(shè)置程序,選擇主菜單中的“LOADBIOSDEFAULT”(裝入BIOS缺省值)或“LOADSETUPDEFAULT”(裝入設(shè)置程序缺省值)即可,前者以最安全的方式啟動(dòng)計(jì)算機(jī),后者能使你的計(jì)算機(jī)發(fā)揮出較高的性能。
數(shù)據(jù)恢復(fù)文件CMOS.DAT的內(nèi)容可以在DEBUG(或PCTOOLS等工具軟件)中顯示和編輯,也可將其再寫回CMOS,這里給出自動(dòng)寫回?cái)?shù)據(jù)的程序:
/*把A盤CMOS.DAT文件的數(shù)據(jù)寫回CMOS中*/
#include"stdio.h"
main()
{charcmos[64];FILE*fp;inti;
fp=fopen("A:\CMOS.DAT","rb");
fread(&cmos[0],1,64,fp);
for(i=0;i00)
口令由于各種原因,有時(shí)需要破譯或者摧毀CMOS的口令,此時(shí)可以根據(jù)具體情況采取各種不同的方法。如果能啟動(dòng)系統(tǒng),但由于忘記或不知CMOS口令而無(wú)法進(jìn)入CMOS設(shè)置狀態(tài),此時(shí)可采用程序法來(lái)破譯CMOS的口令,用程序摧毀CMOS密碼的設(shè)置:
/*摧毀CMOS密碼*/
#include
voidfar(*p)()=MK_FP(0xffff,0x0000);
main()
{inti;
for(i=0x34;iDEBUG
―O7010
―O7101
―Q
另外,也可以把上述操作用DEBUG寫成一個(gè)程序放在一個(gè)文件中,具體操作如下:
C:\>DEBUG
―A100
XXXX:0100MOVDX,70
XXXX:0103MOVAL,10
XXXX:0105OUTDX,AL
XXXX:0106MOVDX,71
XXXX:0109MOVAL,01
XXXX:010BOUTDX,AL
XXXX:010C
―RCX
CX0000
:0C
―NDELCMOS.COM
―W
Writing000Cbytes
―Q
以后,只要能用軟盤啟動(dòng)系統(tǒng),運(yùn)行DELCMOS.COM就能取消CMOS的設(shè)置。
歷史CMOS是主板上一塊可讀寫的RAM芯片,用于保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置信息和用戶設(shè)定的某些參數(shù)。CMOS RAM由主板上的鈕扣電池供電,即使系統(tǒng)斷電信息也不會(huì)丟失。對(duì)CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定和更新可通過(guò)開(kāi)機(jī)時(shí)特定的按鍵實(shí)現(xiàn)(一般是Del鍵)。進(jìn)入BIOS設(shè)置程序可對(duì)CMOS進(jìn)行設(shè)置。一般CMOS設(shè)置習(xí)慣上也被叫做BIOS設(shè)置。
CMOS與BIOSBIOS是主板上的一塊可讀寫的EPROM或EEPROM芯片,里面裝有系統(tǒng)的重要信息和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置程序(BIOSSetup程序);CMOS是主板上的一塊可讀寫的RAM芯片,里面裝的是關(guān)于系統(tǒng)配置的具體參數(shù),其內(nèi)容可通過(guò)設(shè)置程序進(jìn)行讀寫。CMOSRAM芯片靠鈕扣電池供電,即使系統(tǒng)斷電后信息也不會(huì)丟失。CMOSRAM既是BIOS設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的存放場(chǎng)所,又是BIOS設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的結(jié)果。
CMOS,即:Complementary Metal Oxide Semiconductor——互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(本意是指互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,是一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料),是微機(jī)主板上的一塊可讀寫的RAM芯片。CMOS RAM芯片由系統(tǒng)通過(guò)一塊鈕扣電池供電,因此無(wú)論是在關(guān)機(jī)狀態(tài)中,還是遇到系統(tǒng)斷電情況,CMOS信息都不會(huì)丟失。
BIOS是一組設(shè)置硬件的電腦程序,保存在主板上的一塊EPROM或EEPROM芯片中,里面裝有系統(tǒng)的重要信息和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置程序——BIOS Setup程序。而CMOS即:Complementary Metal Oxide Semiconductor——互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,是主板上的一塊可讀寫的RAM芯片,用來(lái)保存當(dāng)前系統(tǒng)的硬件配置和用戶對(duì)參數(shù)的設(shè)定,其內(nèi)容可通過(guò)設(shè)置程序進(jìn)行讀寫。CMOS芯片由主板上的鈕扣電池供電,即使系統(tǒng)斷電,參數(shù)也不會(huì)丟失。CMOS芯片只有保存數(shù)據(jù)的功能,而對(duì)CMOS中各項(xiàng)參數(shù)的修改要通過(guò)BIOS的設(shè)定程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。CMOS RAM既是BIOS設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的存放場(chǎng)所,又是 BIOS設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的結(jié)果。因此,完整的說(shuō)法應(yīng)該是“通過(guò)BIOS設(shè)置程序?qū)MOS參數(shù)進(jìn)行設(shè)置”。由于 BIOS和CMOS都跟系統(tǒng)設(shè)置密切相關(guān),所以在實(shí)際使用過(guò)程中造成了BIOS設(shè)置和CMOS設(shè)置的說(shuō)法,其實(shí)指的都是同一回事。
所謂BIOS,實(shí)際上就是微機(jī)的基本輸入輸出系統(tǒng)(BasicInput-OutputSystem),其內(nèi)容集成在微機(jī)主板上的一個(gè)ROM芯片上,主要保存著有關(guān)微機(jī)系統(tǒng)最重要的基本輸入輸出程序,系統(tǒng)信息設(shè)置、開(kāi)機(jī)上電自檢程序和系統(tǒng)啟動(dòng)自檢程序等。
BIOS功能主要包括以下方面:
一是BIOS中斷服務(wù)程序,即微機(jī)系統(tǒng)中軟件與硬件之間的一個(gè)可編程接口,主要用于程序軟件功能與微機(jī)硬件之間實(shí)現(xiàn)銜接。操作系統(tǒng)對(duì)軟盤、硬盤、光驅(qū)、鍵盤、顯示器等外圍設(shè)備的管理,都是直接建立在BIOS系統(tǒng)中斷服務(wù)程序的基礎(chǔ)上,操作人員也可以通過(guò)訪問(wèn)INT5、INT13等中斷點(diǎn)而直接調(diào)用BIOS中斷服務(wù)程序。
二是BIOS系統(tǒng)設(shè)置程序,前面談到微機(jī)部件配置記錄是放在一塊可讀寫的CMOSRAM芯片中的,主要保存著系統(tǒng)基本情況、CPU特性、軟硬盤驅(qū)動(dòng)器、顯示器、鍵盤等部件的信息。在BIOSROM芯片中裝有“系統(tǒng)設(shè)置程序”,主要用來(lái)設(shè)置CMOSRAM中的各項(xiàng)參數(shù)。這個(gè)程序在開(kāi)機(jī)時(shí)按下某個(gè)特定鍵即可進(jìn)入設(shè)置狀態(tài),并提供了良好的界面供操作人員使用。事實(shí)上,這個(gè)設(shè)置CMOS參數(shù)的過(guò)程,習(xí)慣上也稱為“BIOS設(shè)置”。
三是POST上電自檢程序,微機(jī)按通電源后,系統(tǒng)首先由POST(PowerOnSelfTest,上電自檢)程序來(lái)對(duì)內(nèi)部各個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢查。通常完整的POST自檢將包括對(duì)CPU、640K基本內(nèi)存、1M以上的擴(kuò)展內(nèi)存、ROM、主板、CMOS存貯器、串并口、顯示卡、軟硬盤子系統(tǒng)及鍵盤進(jìn)行測(cè)試,一旦在自檢中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,系統(tǒng)將給出提示信息或鳴笛警告。
第四為BIOS系統(tǒng)啟動(dòng)自舉程序,系統(tǒng)在完成POST自檢后,ROMBIOS就首先按照系統(tǒng)CMOS設(shè)置中保存的啟動(dòng)順序搜尋軟硬盤驅(qū)動(dòng)器及CD—ROM、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器等有效地啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)器,讀入操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄,然后將系統(tǒng)控制權(quán)交給引導(dǎo)記錄,并由引導(dǎo)記錄來(lái)完成系統(tǒng)的順利啟動(dòng)。
相機(jī)領(lǐng)域CMOS制造工藝也被應(yīng)用于制作數(shù)碼影像器材的感光元件(常見(jiàn)的有CCD和CMOS),尤其是片幅規(guī)格較大的單反數(shù)碼相機(jī)。再透過(guò)芯片上的模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)將獲得的影像訊號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)輸出。
CMOS與CCD的區(qū)別
成像過(guò)程CCD與CMOS圖像傳感器光電轉(zhuǎn)換的原理相同,他們最主要的差別在于信號(hào)的讀出過(guò)程不同;由于CCD僅有一個(gè)(或少數(shù)幾個(gè))輸出節(jié)點(diǎn)統(tǒng)一讀出,其信號(hào)輸出的一致性非常好;而CMOS芯片中,每個(gè)像素都有各自的信號(hào)放大器,各自進(jìn)行電荷-電壓的轉(zhuǎn)換,其信號(hào)輸出的一致性較差。但是CCD為了讀出整幅圖像信號(hào),要求輸出放大器的信號(hào)帶寬較寬,而在CMOS 芯片中,每個(gè)像元中的放大器的帶寬要求較低,大大降低了芯片的功耗,這就是CMOS芯片功耗比CCD要低的主要原因。盡管降低了功耗,但是數(shù)以百萬(wàn)的放大器的不一致性卻帶來(lái)了更高的固定噪聲,這又是CMOS相對(duì)CCD的固有劣勢(shì)。
集成性從制造工藝的角度看,CCD中電路和器件是集成在半導(dǎo)體單晶材料上,工藝較復(fù)雜,世界上只有少數(shù)幾家廠商能夠生產(chǎn)CCD晶元,如DALSA、SONY、松下等。CCD僅能輸出模擬電信號(hào),需要后續(xù)的地址譯碼器、模擬轉(zhuǎn)換器、圖像信號(hào)處理器處理,并且還需要提供三組不同電壓的電源同步時(shí)鐘控制電路,集成度非常低。而CMOS是集成在被稱作金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上,這種工藝與生產(chǎn)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的計(jì)算機(jī)芯片和存儲(chǔ)設(shè)備等半導(dǎo)體集成電路的工藝相同,因此生產(chǎn)CMOS的成本相對(duì)CCD低很多。同時(shí)CMOS芯片能將圖像信號(hào)放大器、信號(hào)讀取電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、圖像信號(hào)處理器及控制器等集成到一塊芯片上,只需一塊芯片就可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)的的所有基本功能,集成度很高,芯片級(jí)相機(jī)概念就是從這產(chǎn)生的。隨著CMOS成像技術(shù)的不斷發(fā)展,有越來(lái)越多的公司可以提供高品質(zhì)的CMOS成像芯片,包括:Micron、 CMOSIS、Cypress等。
3. 速度
CCD采用逐個(gè)光敏輸出,只能按照規(guī)定的程序輸出,速度較慢。CMOS有多個(gè)電荷—電壓轉(zhuǎn)換器和行列開(kāi)關(guān)控制,讀出速度快很多,大部分500fps以上的高速相機(jī)都是CMOS相機(jī)。此外CMOS 的地址選通開(kāi)關(guān)可以隨機(jī)采樣,實(shí)現(xiàn)子窗口輸出,在僅輸出子窗口圖像時(shí)可以獲得更高的速度。
4. 噪聲
CCD技術(shù)發(fā)展較早,比較成熟,采用PN結(jié)或二氧化硅(SiO2)隔離層隔離噪聲,成像質(zhì)量相對(duì)CMOS光電傳感器有一定優(yōu)勢(shì)。由于CMOS圖像傳感器集成度高,各元件、電路之間距離很近,干擾比較嚴(yán)重,噪聲對(duì)圖像質(zhì)量影響很大。隨著CMOS電路消噪技術(shù)的不斷發(fā)展,為生產(chǎn)高密度優(yōu)質(zhì)的CMOS圖像傳感器提供了良好的條件。
集成電路CMOS同時(shí)可指互補(bǔ)式金氧半元件及制程。在同樣的功能需求下。
自1958年美國(guó)德克薩斯儀器公司(TI)發(fā)明集成電路(IC)后,隨著硅平面技術(shù)的發(fā)展,二十世紀(jì)六十年代先后發(fā)明了雙極型和MOS型兩種重要的集成電路,它標(biāo)志著由電子管和晶體管制造電子整機(jī)的時(shí)代發(fā)生了量和質(zhì)的飛躍。
MOS是:金屬-氧化物-半導(dǎo)體(Metal-Oxide-Semiconductor)結(jié)構(gòu)的晶體管簡(jiǎn)稱MOS晶體管,有P型MOS管和N型MOS管之分。由MOS管構(gòu)成的集成電路稱為MOS集成電路,而由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成的互補(bǔ)型MOS集成電路即為CMOS-IC(Complementary MOS Integrated Circuit)。
數(shù)字集成電路按導(dǎo)電類型可分為雙極型集成電路(主要為TTL)和單極型集成電路(CMOS、NMOS、PMOS等)。CMOS電路的單門靜態(tài)功耗在毫微瓦(nw)數(shù)量級(jí)。
電路原理CMOS,全稱Complementary Metal Oxide Semiconductor,即互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體,是一種大規(guī)模應(yīng)用于集成電路芯片制造的原料。采用CMOS技術(shù)可以將成對(duì)的金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)集成在一塊硅片上。該技術(shù)通常用于生產(chǎn)RAM和交換應(yīng)用系統(tǒng),在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域里通常指保存計(jì)算機(jī)基本啟動(dòng)信息(如日期、時(shí)間、啟動(dòng)設(shè)置等)的RAM芯片。2
CMOS由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成,它的特點(diǎn)是低功耗。由于CMOS中一對(duì)MOS組成的門電路在瞬間要么PMOS導(dǎo)通、要么NMOS導(dǎo)通、要么都截至,比線性的三極管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低。
相對(duì)于其他邏輯系列,CMOS邏輯電路具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、允許的電源電壓范圍寬,方便電源電路的設(shè)計(jì)
2、邏輯擺幅大,使電路抗干擾能力強(qiáng)
3、靜態(tài)功耗低
4、隔離柵結(jié)構(gòu)使CMOS器件的輸入電阻極大,從而使CMOS期間驅(qū)動(dòng)同類邏輯門的能力比其他系列強(qiáng)得多
發(fā)展歷史早期的CMOS元件和主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手BJT相比,很容易受到靜電放電(ElectroStatic Discharge,ESD)的破壞。而新一代的CMOS芯片多半在輸出入接腳(I/O pin)和電源及接地端具備ESD保護(hù)電路,以避免內(nèi)部電路元件的閘極或是元件中的PN接面(PN-Junction)被ESD引起的大量電流燒毀。
CMOS由PMOS管和NMOS管共同構(gòu)成,它的特點(diǎn)是低功耗。由于CMOS中一對(duì)MOS組成的門電路在瞬間要么PMOS導(dǎo)通、要么NMOS導(dǎo)通、要么都截止,比線性的三極管(BJT)效率要高得多,因此功耗很低,因此,計(jì)算機(jī)里一個(gè)紐扣電池就可以給它長(zhǎng)時(shí)間地提供電力。
優(yōu)點(diǎn)相對(duì)于其他邏輯系列,CMOS邏輯電路具有以下優(yōu)點(diǎn):
⒈ 允許的電源電壓范圍寬,方便電源電路的設(shè)計(jì)
⒉ 邏輯擺幅大,使電路抗干擾能力強(qiáng)
⒊靜態(tài)功耗低
⒋ 隔離柵結(jié)構(gòu)使CMOS期間的輸入電阻極大,從而使CMOS期間驅(qū)動(dòng)同類邏輯門的能力比其他系列強(qiáng)得多
CMOS發(fā)展比TTL晚,但是以其較高的優(yōu)越性在很多場(chǎng)合逐漸取代了TTL。
以下比較兩者性能,大家就知道其原因了。
⒈ CMOS是場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成,TTL為雙極晶體管構(gòu)成
⒉ CMOS的邏輯電平范圍比較大(5~15V),TTL只能在5V下工作
⒊ CMOS的高低電平之間相差比較大、抗干擾性強(qiáng),TTL則相差小,抗干擾能力差
⒋ CMOS功耗很小,TTL功耗較大(1~5mA/門)
⒌ CMOS的工作頻率較TTL略低,但是高速CMOS速度與TTL差不多相當(dāng)。
詳細(xì)信息1,TTL電平:
輸出高電平>2.4V,輸出低電平=2.0V,輸入低電平