德國(guó)原裝進(jìn)口日立光譜儀--品質(zhì)保障

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CMOS是什么？

發(fā)表時(shí)間：2022-01-24 15:28

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)芯片僅僅是用來存放數(shù)據(jù)的。

日立光譜儀COMS容好儀器1朱先生137 6190 9125.jpg

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，在開機(jī)時(shí)通過特定的按鍵就可進(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)語信息

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：

日立光譜儀COMS容好儀器2朱先生137 6190 9125.jpg

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的硬件問題，而只關(guān)心寫在CMOS上的信息，也就是BIOS的設(shè)置問題，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，市面上常見的數(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。

日立光譜儀COMS容好儀器3朱先生137 6190 9125.jpg

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

cmos設(shè)置圖解

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。

如果沒有如何提示，就要查看電腦的使用說明書。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

我們可以通過修改CMOS設(shè)置來修改計(jì)算機(jī)時(shí)間。選擇**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<；；星期><；；月份><；；日期><；；年份>；；，除星期是由計(jì)算機(jī)根據(jù)日期來計(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決定，誰在前，就從誰**啟動(dòng)。如C:CDROM，A，表示**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（快速開機(jī)自檢），當(dāng)電腦加電開機(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，以加快開機(jī)的速度。 [1]

②Boot Up Floppy Seek（開機(jī)軟驅(qū)檢查），當(dāng)電腦加電開機(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“<<<CPU PLUG & PLAY>>>；；”，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“+/-”來選擇適用的倍頻與外頻。注意，如果沒有特殊需要，初學(xué)者**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）。口令設(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，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**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，一般比較容易見效的方法是：將主機(jī)電源拔出來，意思是把電源線從電源盒拿下來，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，在這樣的狀態(tài)下按"開機(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法開機(jī)的問題.

常常聽到計(jì)算機(jī)高手或者非高手說“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，你將無法進(jìn)入計(jì)算機(jī)。不過還好，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：

打開機(jī)箱，找到主板上的鈕扣電池，將其與主板的連接斷開（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口令而無法進(jìn)入CMOS設(shè)置狀態(tài)，此時(shí)可采用程序法來破譯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)定和更新可通過開機(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BIOS

BIOS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)通過一塊鈕扣電池供電，因此無論是在關(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BIOS的設(shè)定程序來實(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，完整的說法應(yīng)該是“通過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)際使用過程中造成了BIOS設(shè)置和CMOS設(shè)置的說法，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訪問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”，主要用來設(shè)置CMOSRAM中的各項(xiàng)參數(shù)。這個(gè)程序在開機(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)記錄來完成系統(tǒng)的順利啟動(dòng)。

相機(jī)領(lǐng)域

播報(bào)

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)以百萬的放大器的不一致性卻帶來了更高的固定噪聲，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. 噪點(diǎn)

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，噪點(diǎn)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

播報(bào)

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<0.4V。在室溫下，一般輸出高電平是3.5V，輸出低電平是0.2V。最小輸入高電平和低電平：輸入高電平>=2.0V，輸入低電平<=0.8V，噪聲容限是0.4V。

2，CMOS電平：

1邏輯電平電壓接近于電源電壓，0邏輯電平接近于0V。而且具有很寬的噪聲容限。

3，電平轉(zhuǎn)換電路：

因?yàn)門TL和CMOS的高低電平的值不一樣（ttl5v<==>cmos 3.3v），所以互相連接時(shí)需要電平的轉(zhuǎn)換：就是用兩個(gè)電阻對(duì)電平分壓，沒有什么高深的東西。

4，驅(qū)動(dòng)門電路

OC門，即集電極開路門電路，OD門，即漏極開路門電路，必須外接上拉電阻和電源才能將開關(guān)電平作為高低電平用。否則它一般只作為開關(guān)大電壓和大電流負(fù)載，所以又叫做驅(qū)動(dòng)門電路。

5，TTL和CMOS電路比較：

1）TTL電路是電流控制器件，而CMOS電路是電壓控制器件。

2）TTL電路的速度快，傳輸延遲時(shí)間短（5-10ns），但是功耗大。

CMOS電路的速度慢，傳輸延遲時(shí)間長(zhǎng)（25-50ns），但功耗低。

CMOS電路本身的功耗與輸入信號(hào)的脈沖頻率有關(guān)，頻率越高，芯片集越熱，這是正常現(xiàn)象。

3）CMOS電路的鎖定效應(yīng)（擎柱效應(yīng)）：

CMOS電路由于輸入太大的電流，內(nèi)部的電流急劇增大，除非切斷電源，電流一直在增大。這種效應(yīng)就是鎖定效應(yīng)。當(dāng)產(chǎn)生鎖定效應(yīng)時(shí)，CMOS的內(nèi)部電流能達(dá)到40mA以上，很容易燒毀芯片。

防御措施：

1）在輸入端和輸出端加鉗位電路，使輸入和輸出不超過規(guī)定電壓。

2）芯片的電源輸入端加去耦電路，防止VDD端出現(xiàn)瞬間的高壓。

3）在VDD和外電源之間加限流電阻，即使有大的電流也不讓它進(jìn)去。

4）當(dāng)系統(tǒng)由幾個(gè)電源分別供電時(shí)，開關(guān)要按下列順序：開啟時(shí)，先開啟CMOS電路得電源，再開啟輸入信號(hào)和負(fù)載的電源；關(guān)閉時(shí)，先關(guān)閉輸入信號(hào)和負(fù)載的電源，再關(guān)閉CMOS電路的電源。

6，CMOS電路的使用注意事項(xiàng)

1）CMOS電路時(shí)電壓控制器件，它的輸入總抗很大，對(duì)干擾信號(hào)的捕捉能力很強(qiáng)。所以，不用的管腳不要懸空，要接上拉電阻或者下拉電阻，給它一個(gè)恒定的電平。

2）輸入端接低內(nèi)阻的信號(hào)源時(shí)，要在輸入端和信號(hào)源之間要串聯(lián)限流電阻，使輸入的電流限制在1mA之內(nèi)。

3）當(dāng)接長(zhǎng)信號(hào)傳輸線時(shí)，在CMOS電路端接匹配電阻。

4）當(dāng)輸入端接大電容時(shí)，應(yīng)該在輸入端和電容間接保護(hù)電阻。電阻值為R=V0/1mA.V0是外界電容上的電壓。

5）CMOS的輸入電流超過1mA，就有可能燒壞CMOS。

7，TTL門電路中輸入端負(fù)載特性（輸入端帶電阻特殊情況的處理）：

1）懸空時(shí)相當(dāng)于輸入端接高電平。因?yàn)檫@時(shí)可以看作是輸入端接一個(gè)無窮大的電阻。

2）在門電路輸入端串聯(lián)2.5K電阻后再輸入低電平，輸入端出呈現(xiàn)的是高電平而不是低電平。因?yàn)橛蒚TL門電路的輸入端負(fù)載特性可知（以74系列TTL反相器的典型電路為例），只有在輸入端接的串聯(lián)電阻小于910歐時(shí)，它輸入來的低電平信號(hào)才能被門電路識(shí)別出來，串聯(lián)電阻高于2.5K的話輸入端就一直呈現(xiàn)高電平。這個(gè)一定要注意。CMOS門電路就不用考慮這些了。

8，TTL和CMOS電路的輸出處理

TTL電路有集電極開路OC門，MOS管也有和集電極對(duì)應(yīng)的漏極開路的OD門，它的輸出就叫做開漏輸出。OC門在截止時(shí)有漏電流輸出，那就是漏電流，為什么有漏電流呢？那是因?yàn)楫?dāng)三極管截止的時(shí)候，它的基極電流約等于0，但是并不是真正的為0，經(jīng)過三極管的集電極的電流也就不是真正的0，而是約0。而這個(gè)就是漏電流。開漏輸出：OC門的輸出就是開漏輸出；OD門的輸出也是開漏輸出。它可以吸收很大的電流，但是不能向外輸出的電流。所以，為了能輸入和輸出電流，它使用的時(shí)候要跟電源和上拉電阻一齊用。OD門一般作為輸出緩沖/驅(qū)動(dòng)器、電平轉(zhuǎn)換器以及滿足吸收大負(fù)載電流的需要。

9，什么叫做圖騰柱，它與開漏電路有什么區(qū)別？

TTL集成電路中，輸出有接上拉三極管的輸出叫做圖騰柱輸出，沒有的叫做OC門。因?yàn)門TL就是一個(gè)三級(jí)管，圖騰柱也就是兩個(gè)三級(jí)管推挽相連。所以推挽就是圖騰。一般圖騰式輸出，高電平400UA，低電平8MA.

制造過程

⒈p肼CMOS工藝

p肼CMOS工藝采用輕摻雜的N型襯底制備PMOS器件。為了做出N型器件，必須先在N型襯底上做出P肼，在p肼內(nèi)制造NMOS器件。

典型的P肼硅柵CMOS工藝從襯底清洗到中間測(cè)試，總共50多道工序，需要5次離子注入，連同刻鈍化窗口，共10次光刻。下面結(jié)合主要工藝流程來介紹P肼硅柵CMOS集成電路中元件的形成過程。

⑴光1——光刻肼區(qū)，刻出肼區(qū)注入孔。

⑵肼區(qū)注入及推進(jìn)，形成肼區(qū)。

⑶去除SiO2，長(zhǎng)薄氧，長(zhǎng)Si3N4

⑷光2——反刻有源區(qū)（光刻場(chǎng)區(qū)），反刻出P管、N管的源、漏和柵區(qū)。

⑸光3——光刻N(yùn)管場(chǎng)區(qū)，刻去N管區(qū)上的膠，露出N管場(chǎng)區(qū)注入孔。N管場(chǎng)區(qū)注入，以提高場(chǎng)開啟，減少閂鎖效應(yīng)及改善肼的接觸。

⑹長(zhǎng)場(chǎng)氧化層，出去Si3N4，再飄去薄的SiO2，然后長(zhǎng)柵氧化層。

⑺光4——光刻P管區(qū)。p管區(qū)注入，調(diào)節(jié)PMOS管的開啟電壓，然后長(zhǎng)多晶硅。

⑻光5——反刻多晶硅，形成多晶硅柵及多晶硅電阻。

⑼光6——光刻P+區(qū)，刻去P管及其他P+區(qū)上的膠。P+區(qū)注入，形成PMOS管的源、漏區(qū)及P+保護(hù)環(huán)。

⑽光7——光刻N(yùn)+區(qū)，刻去N+區(qū)上的膠。N+區(qū)注入，形成NMOS管的源、漏區(qū)及N+保護(hù)環(huán)。

⑾長(zhǎng)PSG

⑿光8——光刻引線孔?？稍谏L(zhǎng)磷硅玻璃后先開一次孔，然后再磷硅玻璃回流及結(jié)注入推進(jìn)后再開第二次孔。

⒀光9——反刻鋁引線。

⒁ 光10——光刻壓焊塊。

歷史

早期分離式CMOS邏輯元件只有“4000系列”一種（RCA 'COS/MOS'制程），到了后來的“7400系列”時(shí)，很多邏輯芯片已經(jīng)可以利用CMOS、NMOS，甚至是BiCMOS（雙載流子互補(bǔ)式金氧半）制程實(shí)現(xiàn)。

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)部電路元件的柵極或是元件中的PN結(jié)（PN-Junction）被ESD引起的大量電流燒毀。不過大多數(shù)芯片制造商仍然會(huì)特別警告使用者盡量使用防靜電的措施來避免超過ESD保護(hù)電路能處理的能量破壞半導(dǎo)體元件，例如安裝內(nèi)存模組到個(gè)人電腦上時(shí)，通常會(huì)建議使用者配戴防靜電手環(huán)之類的設(shè)備。

此外，早期的CMOS邏輯元件（如4000系列）的操作范圍可由3伏特至18伏特的直流電壓，所以CMOS元件的柵極使用鋁做為材料。而多年來大多數(shù)使用CMOS制造的邏輯芯片也多半在TTL標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的5伏特底下操作，直到1990年后，有越來越多低功耗的需求與信號(hào)規(guī)格出現(xiàn)，取代了雖然有著較簡(jiǎn)單的信號(hào)接口、但是功耗與速度跟不上時(shí)代需求的TTL。此外，隨著MOSFET元件的尺寸越做越小，柵極氧化層的厚度越來越薄，所能承受的柵極電壓也越來越低，有些**的CMOS制程甚至已經(jīng)出現(xiàn)低于1伏特的操作電壓。這些改變不但讓CMOS芯片更進(jìn)一步降低功率消耗，也讓元件的性能越來越好。

近代的CMOS柵極多半使用多晶硅制作。和金屬柵極比起來，多晶硅的優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)溫度的忍受范圍較大，使得制造過程中，離子布值（ion implantation）后的退火（anneal）制程能更加成功。此外，更可以讓在定義柵極區(qū)域時(shí)使用自我校準(zhǔn)（self-align）的方式，這能讓柵極的面積縮小，進(jìn)一步降低雜散電容（stray capacitance）。2004年后，又有一些新的研究開始使用金屬柵極，不過大部分的制程還是以多晶硅柵極為主。關(guān)于柵極結(jié)構(gòu)的改良，還有很多研究集中在使用不同的柵極氧化層材料來取代二氧化硅，例如使用高介電系數(shù)介電材料（high-K dielectric），目的在于降低柵極漏電流（leakage current）。

媒體優(yōu)化研究

（Cross Media OptimizationStudy)

美國(guó)IAB 互動(dòng)廣告署 (Internet Advertising Bureau) 于2003年起聯(lián)合知名品牌廣告主、媒體、媒介代理等參與方，共同推動(dòng) XMOS 跨媒體優(yōu)化研究（Cross Media Optimization Study），吸引多芬、麥當(dāng)勞、福特、ING等眾多品牌參與，以及Google,Yahoo,AOL、MSN、cnet等媒體。

IAB 在英國(guó)、歐洲、澳大利亞等互聯(lián)網(wǎng)廣告較為成熟的國(guó)家同步推進(jìn)，對(duì)于提高廣告投放ROI形成了非常有效的指導(dǎo)和幫助。

調(diào)研公司 Dynamic Logic等也在美國(guó)市場(chǎng)推動(dòng)跨媒體研究，包含電視、互聯(lián)網(wǎng)、平媒、戶外等媒介評(píng)估，幫助廣告主優(yōu)化媒介、營(yíng)銷方法。

CMOS是什么？