淺析數(shù)字集成電路的邏輯功能和一般特性
日期:2019-11-26 / 人氣: / 來(lái)源:
[概要說(shuō)明]數(shù)字集成電路是將元器件和連線(xiàn)集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。
數(shù)字集成電路
數(shù)字集成電路是將元器件和連線(xiàn)集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)字集成電路中包含的門(mén)電路或元、器件數(shù)量,可將數(shù)字集成電路分為小規(guī)模集成(SSI)電路、中規(guī)模集成MSI電路、大規(guī)模集成(LSI)電路、超大規(guī)模集成VLSI電路和特大規(guī)模集成(ULSI)電路。
型號(hào)組成
數(shù)字集成電路的型號(hào)組成一般由前綴、編號(hào)、后綴三大部分組成,前綴代表制造廠(chǎng)商,編號(hào)包括產(chǎn)品系列號(hào)、器件系列號(hào),后綴一般表示溫度等級(jí)、封裝形式等。如表0—1所示為T(mén)TL 74系列數(shù)字集成電路型號(hào)的組成及符號(hào)的意義。
邏輯功能
可將數(shù)字邏輯電路分成組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩大類(lèi)。在組合邏輯電路中,任意時(shí)刻的輸出僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入,而與電路以前的工作狀態(tài)無(wú)關(guān)。最常用的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、多路分配器、數(shù)值比較器、全加器、奇偶校驗(yàn)器等。在時(shí)序邏輯電路中,任意時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻的輸入,還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。因此,時(shí)序邏輯電路必須有記憶功能,必含有存儲(chǔ)單元電路。最常用的時(shí)序邏輯電路有寄存器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器等。
具體的組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路不勝枚舉。由于它們的應(yīng)用十分廣泛,所以都有標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的集成電路產(chǎn)品,通常把這些產(chǎn)品叫做通用集成電路。與此相對(duì)應(yīng)地把那些為專(zhuān)門(mén)用途而設(shè)計(jì)制作的集成電路叫做專(zhuān)用集成電路(ASIC)。
一般特性
TTL電路
(1)電源電壓范圍
TTL電路的工作電源電壓范圍很窄。S,LS,F(xiàn)系列為5V±5%;AS,ALS系列為5Y±10%。
(2)頻率特性
TTL電路的工作頻率比4000系列的高。標(biāo)準(zhǔn)TTL電路的工作頻率小于35MHz;LS系列TTL電路的工作頻率小 于40MHz;ALS系列電路的工作頻率小于70MHz;S系列電路的工作頻率小于125MHz;AS系列電路的工作頻率 小于200MHz.
(3)TTL電路的電壓輸出特性
當(dāng)工作電壓為十5V時(shí),輸出高電平大于2.4V,輸人高電平大于2.0V;輸出低電平小于0.4V,輸人低電平 小于0.8V。
(4)最小輸出驅(qū)動(dòng)電流
標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為16mA;LS-TTL電路為8mA;S-TTL電路為20mA;ALS-TfL 電路為8mA;AS-TTL電路為⒛ mA。大電流輸出的TTL電路:標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為48mA;LS-TTL電路為24mA;S-TTL電路為64mA;ALS-TTL電 路為24/48mA;AS-TTL電路為48/64mA。
(5)扇出能力(以帶動(dòng)LS-TTL負(fù)載的個(gè)數(shù)為例)
標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為40;IS-TTL電路為20;S-TTL電路為50;ALS-TTL電路為 20;AS-TTL電路為50。大電流 輸出的TTL電路:標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為120;LS-TTL電路為60;S-TTL電路為160;ALS-TTL電路為60/120;AS -TTL電路為120/160。
對(duì)于同一功能編號(hào)的各系列TTL集成電路,它們的引腳排列與邏輯功能完全相同。比如,7404,74LS04, 74A504,74F04,74ALS04等各集成電路的引腳圖與邏輯功能完全一致,但它們?cè)陔娐返乃俣群凸姆矫娲?在著明顯的差別。
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