精华内容
下载资源
问答
  • 常用集成电路的逻辑功能
    2019-09-20 02:28:01

    逻辑集成电路

    逻辑电路是一种离散信号的传递和处理,以二进制为原理、实现数字信号逻辑运算和操作的电路。分组合逻辑电路和时序逻辑电路。前者由最基本的"与门"电路、"或门"电路和"非门"电路组成,其输出值仅依赖于其输入变量的当前值,与输入变量的过去值无关-即不具记忆和存储功能;后者也由上述基本逻辑门电路组成,但存在反馈回路-它的输出值不仅依赖于输入变量的当前值,也依赖于输入变量的过去值。由于只分高、低电平,抗干扰力强,精度和保密性佳。广泛应用于计算机、数字控制、通信、自动化和仪表等方面。最基本的有与电路、或电路和非电路。

    逻辑电路是指完成逻辑运算的电路。这种电路,一般有若干个输入端和一个 或几个输出端,当输入信号之间满足某一特定逻辑关系时,电路就开通,有输 出;否则,电路就关闭,无输出。所以,这种电路又叫逻辑门电路,简称门电路。
    主要包括内容有数字电子技术(几种逻辑电路)、门电路基础(半导体特性,分立元件、TTL集成电路CMOS集成门电路)、组合逻辑电路(加法器、编码器、译码器等集成逻辑功能)时序逻辑电路(计数器、寄存器)以及数模和模数转换。
    简单的逻辑电路通常是由门电路构成,也可以用三极管来制作,例如,一个NPN三极管的集电极和另一个NPN三极管的发射极连接,这就可以看作是一个简单的与门电路,即:当两个三极管的基极都接高电平的时候,电路导通,而只要有一个不接高电平,电路就不导通。

    分类

    逻辑电路是执行基本逻辑操作的电路,它们在电子数字计算机中被大量运用。这些基本的逻辑操作是"与"、"或"、"非"以及由它们组成的复合动作。逻辑电路按其工作性质可分为组合电路和时序电路两大类。

    组合逻辑电路——任何时刻输出信号的逻辑状态仅取决于该时刻输入信号的逻辑状态,而与输入信号和输出信号过去状态无关的逻辑电路。由于组合逻辑电路的输出逻辑状态与电路的历史情况无关,所以它的电路中不包含记忆性电路或器件。门电路是组合逻辑电路的基本单元。当前组合逻辑电路都已制成标准化、系列化的中、大规模集成电路可供选用。

    时序逻辑电路——任何时刻的输出状态不仅与该时刻的输入有关,而且还与电路历史状态有关的一种数字逻辑电路。时序逻辑电路具有记忆输入信息的功能,由于它的引入使得数字系统的应用大大增强。常用的有计数器、寄存器和脉冲顺序分配器等。也可以按照原件对逻辑电路进行分类,例如:电阻-晶体管逻辑电路、二极管-晶体管逻辑电路、发射极功能逻辑电路、发射极耦合逻辑电路、高阈值逻辑电路、集成注入逻辑电路、晶体管-晶体管逻辑电路。

    转载于:https://my.oschina.net/u/4093536/blog/3026780

    更多相关内容
  • 实训一 集成逻辑门电路逻辑功能的测试 一、实训目的 1.熟悉数字逻辑实训箱的结构、基本功能和使用方法。 2.掌握常用非门、与非门、或非门、与或非门、异或门的逻辑功能及其测试方法。 二、实训仪器及设备 1.数字逻辑...
  • 集成逻辑电路的种类繁多,有反相器、与门和与非门、或门和或非门、异或门等,以下简单介绍几种 常用的门电路及应用电路。  1.集成逻辑电路  (1)常用逻辑电路图形符号  常用逻辑电路图形符号见表1。...
  • Multisim设计一个简易交通灯控制电路实验报告
  • 74系列TTL型数宇集成电路是国际上通用的标准电路,其品种共分六大类,即:  1)74□□(标准型);2)74LS□□(低功耗肖特基型);3)74S□□(肖特基型);4)74AS□□(先迸肖特基型);5)74ALS□□(先进低功耗肖特基型);6)74F□...
  • 随着微电子制造技术向深亚微米方向发展,数字集成电路的集成度也越来越高,而半导体工艺中可能引入各种失效,另外材料的缺陷以及工艺的偏差都可能会导致芯片中电路连接的短路、断路以及器件结间穿通等问题。...
  • 在数字电路中,把记忆输人脉冲个数的操作称为计数,计数器就是实现计数操作的时序逻辑电路。计数 器应用非常广泛,除用于计数、分频外,还用于数字测量、运算和控制,从小型数字仪表到大型数字电子 计算机,几乎...
  • 1、分立器件及数字集成电路分类 自二十世纪初期第一代电子器件真空管问世以来,电子器件和电子技术得到了飞速的发展。分立器件被广泛的应用到消费电子、计算机及外设、网络通信、汽车电子、LED显示屏等领域,大大...

    1、分立器件及数字集成电路分类

        自二十世纪初期第一代电子器件真空管问世以来,电子器件和电子技术得到了飞速的发展。分立器件被广泛的应用到消费电子、计算机及外设、网络通信、汽车电子、LED显示屏等领域,大大促进了通信技术、自控技术以及计算机技术的发展。

    1.1、分立元件

        分立元件是与集成电路(俗话说“芯片”)相对而言的,就是指普通的电阻、电容、晶体管等电子元件,统称分立元件。如老式的彩电电源电路部分大部分仍采用的分立元件组成的电路,用的集成电路很少。因为集成电路是采用一定的制造工艺将所有元器件都制作在一小块硅片上形成的电路。其优点是成本低、体积小、重量轻、功耗低、可靠性高,且便于维修。

    1.1.1、电阻器

        电阻器在日常生活中一般直接称为电阻。是一个限流元件,阻值不能改变的称为固定电阻器;阻值可变的称为电位器或可变电阻器。电阻的主要物理特征是变电能为热能,电阻在电路中通常起限流、分压的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。

        电阻器的种类很多大致可分为:固定电阻、可变电阻、敏感电阻等。

    1)固定电阻

        常见的固定电阻有:碳膜电阻器(RT)、金属电阻器(RJ)、绕线电阻器(RX)、片状电阻

        碳膜电阻器(RT):这种电阻器的电阻体是在高温下将碳氢化合物热分解产生的碳沉积在瓷棒或瓷管表面而制成的。(优点:成本低;缺点:稳定性低,误差大;)碳膜电阻器目前在我国生产量最大、应用范围也最广,如在收音机、录放机、电视机及其他一些电子设备和仪器中都广泛应用到碳膜电阻器。

        金属电阻器(RJ):是用阴极溅射或真空蒸发等工艺,让合金粉沉积在陶瓷基体的表面上,并让其形成一层薄薄的金属膜或合金膜。通过改变金属膜厚度或刻槽可以精确地控制其电阻值。(优点:稳定性好,精密;缺点:成本高;)金属膜电阻器在要求较高的通信机、雷达机、医疗和电子仪器中得到广泛应用,在收音机、录音机、电视机等民用电子产品中也得到较多的使用。

        绕线电阻器(RX):用高电阻率的镍铬合金或锰铜等合金金属线在绝缘骨架上绕制而成的。(优点:精度高、耐高温[300℃],缺点:不宜用于高频电路)

        片状电阻:主要用于SMT技术中,它的优点是体积小节约空间,常用于手机、MP3等电子产品中。

        除了上述的几种,还有合成膜电阻器(RH型)、有机实芯电阻器(Rs型)、无机实芯电阻器(RN型)、金属氧化膜电阻器(RY型)、化学沉积膜电阻器(RG型)、玻璃釉膜电阻器(RI型)等。

    2)可变电阻、敏感电阻

        常见的可变电阻器是滑线式电阻器,多为线绕电阻,我们初中接触电路是常常用的滑动变阻器就是这种;

        敏感电阻:电阻值随所处环境的某种物理量(如温度、湿度、光强、电压、气体浓度等)的变化而变化,也称电阻型敏感元件。这类电阻器在自动检测和控制电路中应用广泛。

    1.1.2、电容器

        电容是指容纳电荷的能力。两个相互靠近的导体,中间夹一层不导电的绝缘介质,这就构成了电容器。当电容器的两个极板之间加上电压时,电容器就会储存电荷,形成电压(电势差),但是由于中间的绝缘物质,所以整个电容器是不导电的。我们知道,任何物质都是相对绝缘的,当物质两端的电压加大到一定程度后,物质都是可以导电的,我们称这个电压为击穿电压。电容也不例外,电容被击穿后,就不是绝缘体了。但是,在交流电路中,因为电流的方向是随时间成一定的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的,这个时候,在极板间形成变化的电场,而这个电场也是随时间变化的函数。因此,电容器在调谐、旁路、耦合、滤波等电路中起着重要的作用。

        电容器的种类也很多,制造材料的不同大致可分为:电解电容、瓷介电容、涤纶电容、钽电容、聚丙烯电容等。

    1)电解电容

        如铝电解电容,是一种有极性的电容,需要分正负极,一般用于直流或低频电路(而无极性电容,一般用于交流电路),一般黑色和绿色的铝电解电容也是我们最常用的电容,用于整流后的滤波,而蓝色、金色和橙色用于精密电路,比如音频信号的耦合等。

     

        而钽电解电容,体积小稳定性高,一般用于要求较高的电路定时、延时。

     

    2)瓷介电容器

        容量比较小,适用于超高频信号的旁路、耦合、滤波等。

    3)涤纶电容

        用于中低频电路,如信号耦合、旁路、隔直等,不宜在高频电路中使用。

    1.1.3、电感器

        电感器(Inductor)是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。

        自1831年英国法拉第发现电磁感应现象的铁芯线圈。19世纪中期,电感器在电报、电话等装置中得到实际应用。

        电感器的特性与电容器的特性正好相反,它具有阻止交流电通过而让直流电顺利通过的特性。直流信号通过线圈时的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,所以电感器的特性是通直流、阻交流,频率越高,线圈阻抗越大。

        电感器的电感大小与线圈的结构有关,线圈绕的匝数越多,电感越大;在同样的匝数情况下,线圈增加了磁芯后,电感量增加。

        电感器的特性:通低频信号,阻高频信号;通直流信号,阻交流信号。

    1.1.4、二极管

        半导体,指常温下导电性能介于导体和绝缘体之间的材料。是一种导电性可受控制,范围可以从绝缘体至导体之间的材料。常见的半导体材料:硅、锗、砷化镓。应用最广泛的还是硅。

        二极管就是用半导体材料(硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能, 即给二极管阳极加上正向电压时,二极管导通。 当给阳极和阴极加上反向电压时,二极管截止。

        二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。二极管是最早诞生的半导体器件之一,其应用非常广泛。无论是在常见的收音机电路还是在其他的家用电器产品或工业控制电路中,都可以找到二极管的踪迹。

        二极管就是由一个PN结加上相应的电极引线及管壳封装而成的。

         常见的二极管有两种材料的:硅二极管(0.6~0.7V)、锗二极管(0.2~0.3V)。

        按用途可以分为:整流二极管、检波二极管、发光二极管、稳压二极管、光电二极管、开关二极管和快恢复二极管。

    1)二极管的静态特性

    • 正向导通

    • 反向截止

        注:正向导通可能因电流过大而导致二极管烧坏,反向截止当达到击穿电压后反向击穿。

    例如:单向导电性(可以作开关)

     

    2)二极管的动态特性

        当二极管加正向电压V_F时,正向导通有电流I_F;当加反向电压-V_R时,反向电流并不是一下就消失,而是有一小段时间(t_s)有个反向电流I_R,之后电流逐渐下降接近0。

        反向恢复时间:t_{re}=t_s+t_t

        产生反向恢复时间的原因,是P区N区电子的运动趋于稳定的过程。

        开通时间:截止转为正向导通所需的时间,主要由外部参数决定,开通时间与反向恢复时间相比很小,可以忽略不计。

    3)半波整流

    1.1.5、三极管

        半导体三极管又称为“晶体三极管”或“晶体管”。在半导体硅或锗的单晶上制备两个相互影响的PN结,组成一个PNP(或NPN)结构。

        在高中我们学习过核外电子的排布,每一层最多排2n^2个电子,且最外层不能超过8个电子。比如我们的硅,原子序数14,在元素周期表中它位于金属和非金属的过渡位置,它的核外电子分布[2,8,4],最外层4个电子,要趋于8电子稳定结构,它即不容易得到电子也不容易失去电子。

        其次,我们再来复习一下化学键相关的概念。

        离子键:使带相反电荷的阴阳离子结合的相互作用。

        离子化合物:阴阳离子通过静电作用形成的化合物。一定含离子键,也可能含共价键。一般来说金属容易失去电子,所以一般含金属元素和氨根NH_4^+(除了AlCl_3BeCl_2)形成的化合物就是离子化合物。离子化合物在熔融或溶于水的情况下导电。

        共价键:原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用。

        共价化合物:分子中直接相邻的原子均以共价键相结合形成的化合物。只含共价键的原子或分子(一定含极性键)。大多数不导电,只有少部分溶于水可导电。

        界定离子化合物和共价化合物的可以在熔融状态下是否导电来区分,熔融状态下能导电的一定是离子化合物。

        纯净的硅原子与硅原子之间形成共价键就不容易失去电子。但是在一定的外力(赋予能量,加热)电子也会挣脱束缚。(热能转换为电能)电子的定向运动形成电流。但是为了加强硅的导电性,往往会掺一些杂志增强其导电性。

    接下来再来看看一个PN结的工作原理

        P型半导体:掺杂了三价元素(如硼元素)的半导体称为P型半导体,元素最外层只有三个电子,与硅形成共价键(4+3),还少一个组成8电子稳定结构,少的这个电子叫空穴,P型半导体中空穴多,自由移动的电子少(吸引力强了导电性也强了)。

        N型半导体:掺杂了五价元素(如磷元素)的半导体称为N型半导体,元素最外层5个电子,多出来的一个电子很容易脱离原子核的束缚,变成自由移动的载流子(自由移动的电子多了,导电性也强了)。

        扩散运动:N极的电子流向P极和空穴结合的运动。

        漂移运动:P极的少量电子移动到N极的运动。

        PN结:相邻区域,N极和P极经过一段时间的扩散后就会形成一个稳定的电场(P极多了电子显负,N极少了电子显正),硅的自建电场0.6左右。

        如果在PN结加正向电压(P极接上正极,N极接上负极,称之为正偏,正极发射正电荷(等效空穴),负极发射负电荷(等效与电子,当完全中和掉了PN结中的电子),当扩散运动完全占据主导地位时,就形成了稳定的电荷运动,就具有导电性了。

        如果在PN结加反向电压,此时漂移运动占据主导地位,内建电场逐减增强至某一极限时,即可作为一个绝缘体。

    三极管的工作示意图:

        当输入电压V_i<=0 时,即反向电压(发射结和集电结反偏),此时处于截止状态。

        当输入正向电压V_i>V_{on} 时,此时V_b>V_e , V_b<V_c 时(发射结正偏、集电结反偏), 的大小受基极电流i_b的控制,此时处于放大状态。

        当输入正向电压V_i大于某一数值时(使得输入电流i_b\ge \frac{V{cc}}{R_c} ),此时 (发射结正偏、集电结正偏),此时V_b>V_e , V_b>V_c处于饱和状态,开关导通。

        具体的工作原理,可以找个视频看看。

        三极管按用途分为:高/中频放大管、低频放大管、低噪声放大管、光电管、开关管、高反压管、达林管、带阻尼的三极管。

    二极管、三极管图片:

    1.2、数字集成电路分类

        一个电路中所需的晶体管、二极管、电阻、电容和电感等元件及布线互连在一起,制作在一小块或几小块半导体晶片或介质基片上,通过引脚与外部联系。

    1.2.1、根据半导体器件进行分类

    1)双极型集成电路

        采用双极型半导体器件作为元件。其特点是:速度快、负债能力强、功耗大、集成度较低。

    双极型集成电路又可分为:

    • TTL(Transistor Transistor Logic):三极管-三极管电路

    • ECL(Emitter Coupled Logic):射极耦合电路

    • PL(Integrated Injection Logic):集成注入电路

    2)单极型集成电路

        金属氧化物半导体场效应管(MOS晶体管)作为元件。其特点是:结构简单、制造方便、集成度高、功耗低,速度较慢。

    单极型集成电路又可分为:

    PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor,P-沟道MOS)

    NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor,N-沟道MOS)

    CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor,C-沟道MOS)

    1.2.2、根据集成电路规模的大小进行分类

    1)SSI(小规模集成电路)

        逻辑门数小于10门(或元件数小于100个)

    2)MSI(中规模集成电路)

        逻辑门数为10~99门(或元件数100~999个)

    3)LSI(大规模集成电路)

        逻辑门数为100~9999门(或元件数1000~99999个)

    4)VLSI(超大规模集成电路)

        逻辑门数大于10000门(或元件数大于100000个)

    2、门电路

    2.1、简单逻辑门电路

    2.1.1、二极管与门电路

        三个二极管组成的与门电路:

        注:情况一,V_A=0V,V_B,V_C都接+5V时,只有A是导通的,A端为0V。高中时就学过,所谓产生电势差才会有电流通过。而此时BC端都是截止状态,V_F=0V。当ABC端都是+5V时,ABC端都是截止状态F端的电压几乎和V_{CC}端的电压基本相同。

    2.1.2、二极管或门电路

    三个二极管组成的或门电路:

    2.1.3、三极管非门电路-反相器

    当A输入+5V时,三极管处于导通状态F端的电压与底部一致几乎为0V。而当A输入为0V时,三极管处于截止状态,所以F端的电压基本等于上端的电压+5V。

    2.2、TTL集成逻辑门电路

        TTL是晶体管—晶体管逻辑(Transistor-Transistor Logic)的简称。TTL逻辑门由若干晶体三极管、二极管和电阻组成。这种门电路于20世纪60年代即已问世,随后经过对电路结构和工艺的不断改进,性能得到不断改善,至今仍被广泛应用于各种逻辑电路和数字系统中。

    2.2.1、典型TTL与非门

        由于与非逻辑可以实现任意逻辑运算,所以与非门是应用最广泛的逻辑门电路。

        输入级:由多发射极晶体管 T1 和基极电组 R1 组成,它实现了输入变量 A 、 B 、 C 的与运算。

        中间级:是放大级,由T2 、R2 和 R3 组成, T2 的集电极 C2 和 发射极 E2 可以分提供两个相 位相反的电压信号。

        输出级:由 T3 、 T4 、T5和 R4 、 R 5 组成 其中 T3 、 T4 构成复合管,与 T5 组成推 拉式输出结构。具有较强的负载能力。

        前面我们也讲到了三极管(可以简单的理解成,发射极[发射电子]、基极[控制流量]、集电极[收集电子],就好像我们水龙头放水,集电极接管子,基极水龙头控制流量,发射极放出水),(一般来说硅)三极管导通的电压约为0.6~0.7V,T5要导通需0.7V,T2且T5要导通则T2要1.4V,T1、T2、T5都要导通需2.1V,即,T1、T2、T5的开启电压V_{on}为2.1V。

        当V_i<V_{on}时,即A/B/C有输入低电压,T1、T2、T5不能完全导通,处于截止状态,而选择走T3、T4。T3,T4导通需1.4V,所以Vcc和输出F的Vo之间的电压5-1.4=3.6V。

        当V_i=V_{on}时,A/B/C均输入0.7V,T1、T2、T5都能导通,处于饱和状态。此时T5发射结正偏,集电结正偏,T5向下0.7V,Vo的电压小于或等于0.3V。

        当V_i>V_{on}时,A、B、C输入高电平3.6V,T1、T2、T5导通,且处于放大状态,I_{c1}=I_i+I_{R1},T5向下0.7V,Vo的电压小于或等于0.3V。

    2.2.2、常用的集成TTL门电路

    1)TTL非门

        输入级只有一个变量。输入高电平输出低电平,输入低电平输出高电平。

    2)或非门

    2.2.3、两种特殊的门电路

    1)集电极开路门(Open Collector Gate,简称OC门)

    ​    线与逻辑:只要有一个门输出为低电平,输出F便为低电平。当两个电路都输出高电平, 输出F才为高电平。

    2)三态输出门(Three State,简称TS门)

        逻辑门的输出有三种状态:高电平状态、低电平状态、高阻状态。

        当EN=1的时候,实现与非功能。当EN=0的时候,高阻状态。三态门的主要应用,如总线传送(可控制当前由谁来处理)。

        当EN=1的时候,G1工作,G2高阻。当EN=0的时候,G1高阻,G2工作(D2口上有个小圆圈,就是表示EN=0才是与非功能)。

    2.3、CMOS集成逻辑门电路

    2.3.1、什么是MOS

        MOS管:是金属物(Metal)、氧化物(Oxide)、半导体(Semiconductor)场效应晶体管。工作时,只有一种载流子参与导电,因此是单极型三极管,也具有放大和开关作用。

    ​    目前,几乎所有超大规模集成器件,如超大规模存储器件、可编程逻辑器件等都采用CMOS工艺制造。

    2.3.2、MOS工作原理

        栅极接高电平,吸引电子上来,最终在源-漏极间形成N型导电沟道,就会通电。接低电平则不会导通。

        所以如果是N沟道:

    V_{GS}>V_T(开启电压)NMOS时导通,否则截止

        如果是P沟道:

    V_{GS}>V_T(开启电压)PMOS时截止,否则导通

    表示符号:

        ​其中箭头就是表示电子运动方向。向里是N型,向外是P型。

    2.3.3、CMOS反向器

        CMOS逻辑门电路由增强型N沟道MOSFET和P沟道MOSFET互补而成。​

        当V_i=0V时,T_N截止,T_P导通,输出V_o=V_{DD};

        当V_i=V_{DD}时,T_N导通,T_P截止,输出V_o=0V;

        反相器想当于一个非门,当然CMOS也可以实现与非门电路和或非门电路以及三态门。

    2.4、正逻辑和负逻辑

        前面介绍的一些逻辑门电路,基本上都是默认了用高电平表示1,低电平表示0。

        事实上,既可以规定用高电平表示1、低电平表示0(正逻辑);也可以规定高电平表示0、低电平表示1(负逻辑)。

    3、触发器

    3.1、什么是触发器

        在实际的数字系统中往往包含大量的存储单元,而且经常要求他们在同一时刻同步动作,为达到这个目的,在每个存储单元电路上引入一个时钟脉冲(CLK)作为控制信号,只有当CLK到来时电路才被“触发”而动作,并根据输入信号改变输出状态。把这种在时钟信号触发时才能动作的存储单元电路称为触发器,以区别没有时钟信号控制的锁存器。

        它有一个或多个输入端,有两个互补输出端,分别用Q和 \bar{Q} 表示。

    3.1.1、触发器的分类

        按逻辑功能分类:RS(复位位置)、D(数据)、JK(多功能)、T(可控)、T’(计数式)触发器等;

        按有无时钟信号:基本触发器、时钟触发器;

        按空翻电路结构:主从触发器、维持阻塞触发器、边沿触发器等。

    3.2、各类触发器简介

    3.2.1、基本RS触发器

        基本RS触发器(a逻辑图,b逻辑符号):

    当时\bar{R_D}=0 \bar{S_D}=1,触发器置为0;

    \bar{R_D}=1 \bar{S_D}=0时,触发器置为1;

    \bar{R_D}=1 \bar{S_D}=1时,触发器保持原状态不变;

    \bar{R_D}=0 \bar{S_D}=0时,触发器输出状态不定;

    3.2.2、JK触发器

        JK触发器具有置0、置1、保持和翻转功能。在各类集成触发器中,JK触发器的功能最为齐全。在实际应用中,它不仅有很强的通用性,而且能灵活地转换其他类型的触发器。由JK触发器可以构成D触发器和T触发器。

        ​JK触发器的特性表:

    3.2.3、D触发器

        D触发器是一个具有记忆功能的,具有两个稳定状态的信息存储器件,是构成多种时序电路的最基本逻辑单元,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。

        D触发器应用很广,可用做数字信号的寄存,移位寄存,分频和波形发生器等等。

    3.2.4、T触发器和T'触发器

        T触发器是在数字电路中,凡在CP时钟脉冲控制下,根据输入信号T取值的不同,具有保持和翻转功能的触发器,即当T=0时能保持状态不变,当T=1时一定翻转的电路。

        T′触发器又叫计数器,一个时钟周期到来,在上升沿到来实现对原状态的反转,那么每次上升沿到来都对原状态进行反转就可以实现计数(改变次数)。

    展开全文
  • 常用时序逻辑部件

    2020-12-09 09:16:28
    这一章主要是介绍常用的时序逻辑功能部件。如计数器、移位寄存器的分析与设计方法以及集成计数器、集成移位寄存器的原理及应用。它是本课程的重点内容之一,我们一定要掌握好! 在学习时要注意同步、异步计数器...
  • 一、常用中规模组合逻辑电路 1.二进制并行加法器:一种能并行产生两个n位二进制数“算术和”的逻辑部件 按进位方式分类:串行二进制并行加法器、超前位二进制并行加法器 2.译码器和编码器:数字系统中广泛使用的...

    一、常用中规模组合逻辑电路

            1.二进制并行加法器:一种能并行产生两个n位二进制数“算术和”的逻辑部件

                             按进位方式分类:串行二进制并行加法器、超前位二进制并行加法器

            2.译码器和编码器:数字系统中广泛使用的多输入多输出组合逻辑部件

                      译码器功能:对具有特定含义的输入代码进行“翻译”,将其转换成相应输出信号

                      编码器功能:对输入信号按一定规律进行编排,使每组输入信号具有特定含义

                      译码器种类:二进制译码器、二-十进制译码器、数字显示译码器

                      编码器种类:二-十进制编码器(BCD码编码器)、优先编码器

            3.多路分配器(数据分配器):单输入,多输出的逻辑部件,输入具体数据由哪一路输出由选择控制变量决定

    二、常用中规模时序逻辑电路

            1.集成计数器:一种能在输入信号作用下一次通过预定状态的时序逻辑电路

                 种类:工作方式,同步计数器、异步计数器

                             进位制,二进制计数器,十进制计数器、任意进制计数器

                            功能,加法计数器、减法计数器、加/减可逆计数器

                    (一般有计数、保存、清除、预置功能)

               2.集成寄存器:数字系统中用来存放数据或运算结果的逻辑部件,主要组成部分是触发器

                       (接受数据、保存数据、传送数据/左右移,串、并输入,串、并输出,预置,清零)

    三、常用中规模信号产生与变换电路

             1.集成定时器555:将模拟电路功能与逻辑电路功能结合

                        类别:5G555、CC7555

              2.集成D/A转换器:D/A,数字信号转化成模拟信号;A/D,模拟信号转成数字信号

                   D/A主要参数:分辨率,最小模拟量输出与最大模拟量输出之比;

                                         非线性误差,每两个相邻数字量的模拟量之间的差值都为ALSB

                                          绝对精度,输入端加对应满刻度数字量时,输出的实际值与理想值之差,<ALSB

                                         建立时间,从送入数字信号到输出模拟量到达稳定值的时间

                  A/D主要技术参数:分辨率,输出数字量变化的最小单位对应的输入模拟量需要的变化量

                                                  相对精度,通常以数字量最低位所代表的模拟输入值来衡量

                                                  转换时间


    展开全文
  • 1. 验证常用TTL集成门电路. 2. 掌握各种门电路的逻辑符号. 3. 了解集成电路的外引线排列及其使用方法. 4. 熟悉TDH-1型数字实验箱的使用
  • 然而,只要对D触发器的外围电路加以改进,根据其基本逻辑功能。就可充分发挥其独特的作用。数字装置中常用的脉冲宽度检测电路,对脉冲信号的宽度进行识别,例如,当输入脉冲的宽度为一个特定值时。便产生一个响应,...
  • 设计制作一个集成电路芯片测试仪,能对常用的74系列逻辑芯片进行逻辑功能测试,以确定芯片的好坏和型号。 二、要求 1.基本要求 (1)通过键盘输入型号,可以对74系列的00/02/04/08/10/11/20/21/27/30十种组合逻辑...
  • 1.题型74138译码器加门电路实现逻辑函数 1.1首先要了解74138译码器 1.2 eg:使用74138实现逻辑函数F=AB+BC+AC 2.根据74138译码器接线图写出逻辑函数 3.使用8选1数据选择器74151实现3输出逻辑函数 1.3例题 8选一...

    目录

    1.题型74138译码器加门电路实现逻辑函数

    1.1首先要了解74138译码器

    1.2  eg:使用74138实现逻辑函数F=AB+BC+AC

     2.根据74138译码器接线图写出逻辑函数

    3.使用8选1数据选择器74151实现3输出逻辑函数

    1.3例题  8选一实现三输入逻辑函数

    4.使用8选一数据选择器实现多输入逻辑函数

    5.使用八选一数据选择器实现L=m格式的三输入逻辑函数

    6.使用八选一数据选择器实现L=​m格式的四输入逻辑函数


    1.题型74138译码器加门电路实现逻辑函数

    1.1首先要了解74138译码器

    属于3线-8线译码器

     

    特性:

    1.电路中有G1,G2A,G2B三个使能输入端,当否G2A=0=否G2B时,G1=1时

    使EN为  1 译码器正常工作

    2.输出端 Yi 的逻辑表达式对应 ABC 输入端的最小项mi。

    所以:74138译码器的逻辑表达式为: 

    1.2  eg:使用74138实现逻辑函数F=AB+BC+AC

    Yi作为输出端分别对应几个最小项,所以化F为最小项与或式

    F=m3+m5+m6+m7=Y3非+Y5非+Y6非+Y7非

    利用

    可转化F为   非(Y3非*Y5非*Y6非*Y7非)

    即为上图所示。


     2.根据74138译码器接线图写出逻辑函数

    即倒推,仍然以上图为例。

    逻辑函数为:L=非(非Y3*非Y5*非Y6*非Y7)=Y3+Y5+Y6+Y7=m3+m5+m6+m7

    之后化简一下即可


    3.使用8选1数据选择器74151实现3输出逻辑函数

    3.1根据4选1数据选择器介绍数据选择器的原理

    首先(MUX为数据选择器的缩写)

    特点:

    1.A0-An为地址输入端 

    2.D0至Dn为地址输入端

    逻辑表达式:

    类似的,可得8选一。

    1.3例题  8选一实现三输入逻辑函数

    由上题知:L=m3+m5+m7

    1.下面左一处G带圈输入0,不带圈输入1.

    2.使A2,A1,A0分别输入 A  B  C

    3.将L的逻辑表达式中的最小项分别变成D3,D5,D7

    4.将上边逻辑表达式中的最小项对应的D3,5,7接1,其余的接0.

    4.L接在Y上面(除非逻辑表达式上面有一个公共的大非号)

    4.使用8选一数据选择器实现多输入逻辑函数

    tips:与上一题的区别是:L中的输入不只是三个变量。 

    步骤:

    1.下面左一处G带圈输入0,不带圈输入1.

    2.下面中三A2,A1,A0依次写入三个输入量(只写ABC)

    3. 无视L中ABC以外的部分,只把ABC部分化成最小项。

    4.L=m1 + m5*D + m3*D非 + m7*E

    5.在没有出现mi的对应D项下面接0

    6.在m1接1,在m3下面接D非,在m5下面接D,在m7下面接E

    7.在y上面写L


    5.使用八选一数据选择器实现L=\summ格式的三输入逻辑函数

    1.G接0

    2.Y接1

    3.A2,1,0接ABC

    4.D3,5,7接1   其余的接0


    6.使用八选一数据选择器实现L=\summ格式的四输入逻辑函数

     eg:

    1.2 3.G接0  Y接L  A2,1,0接上ABC

    4.将L展开成最小项逻辑函数形式

    5.将ABC化成最小项的形式,其余D部分保持不变

    L=m0*D非+m1*D+m2*D+m4*D非+m6*D+m7*D

    =D(m1+m2+m6+m7)+D非(m0+m4 )

    =D(D1+D2+D6+D7)+D非(D0+D4)

    6.接线,0,D,D非

    展开全文
  • 常用集成电路名词缩写汇总(第二版)

    千次阅读 2018-05-01 09:21:00
    本文对常见的集成电路相关的名词缩写进行了汇总,特别聚焦与集成电路设计领域,意在整理常用的数字电路/DC/PT/ICC/DFV/DFT/RTL/ATE相关方面的知识点,方便大家快速学习和掌握相关知识,方便大家查询;同时希望对学生将来...
  • 常用集成逻辑门主要分为TTL门电路和CMOS门电路。 数字系统的输入与输出只有高电平1和低电平0两个状态,但是高低电平不是一个固定的值,有一定的电压幅值变化范围。 开关电路逻辑控制特性: 二极管,三极管,MOS管...
  • 常用电路

    2018-05-09 21:02:29
    mc74ac0054/74HC – 系列是高速CMOS标准逻辑电路系列,具有与74LS – 系列同等的工作度和CMOS集成电路固有的低功耗及电源电压范围宽等特点。74HCxxx是74LSxxx同序号的翻版,型号最后几位数字相同,表示电路的逻辑...
  • 0 引言  过去的40年中,MOS器件尺寸的持续缩小一直是促进半导体工业发展的动力。... 从已有的研究成果可知,电路中的功率消耗源主要有以下几种:由逻辑转换引起的逻辑门对负载电容充、放电引起的功率消耗;由逻
  • 《计算机组成原理实验指导书数字电路》40 -9 -计 算 机 组 成 原 理实 验 指 导 书(数 字 电 路)实验一 逻辑门电路...2. 掌握数字电路逻辑仿真软件DSCH使用方法。二、实验仪器及材料1. 台式计算机(笔记本计算机)2. ...
  • 《数字电子技术基础》 常用的组合逻辑电路 编码器和译码器、 数据选择器和数据分配器、 加法器、数值比较器、奇偶发生/校验器
  • 实验一 组合逻辑电路的设计与测试

    万次阅读 2021-04-20 01:12:14
    目录一、实验预习要求二、...3、学会用真值表设计组合逻辑电路,用实验验证其逻辑功能。 三、实验原理 组合逻辑电路的设计就是根据给定的逻辑要求,设计出能够实现该功能的最佳组合逻辑电路,一般按下列步骤进行设计
  • 常用时序逻辑功能器件 常用时序逻辑功能器件
  • 早期电子系统硬件设计采用分立元件,随着集成电路的出现和应用,人们选用功能固定的标准集成电路(例如各种逻辑门,编码器,译码器,触发器,和计数器等)构成硬件系统,后来,又以微处理器为核心构成系统,现在则...
  • 数字集成电路功能查询,管脚,逻辑等实用资料
  • 先由架构工程师来设计架构,确定芯片的功能,然后用算法进行模拟仿真,最后得出一个可行的芯片设计方案。有了芯片的 spec,下一步就可以做 RTL coding 了。Office完成芯片中数字部分的高层次算法或架构的分析与建模,...
  • 集成电路芯片半导体中英文对照术语词汇表

    万次阅读 多人点赞 2021-07-24 13:12:23
    bin 二进制 bit 比特|位 bit depth 位深度 bit error 位(元)错误 bit-error rate tester 误码率测试器 bit-reverse algorithm 位反转算法 bitstream 比特流 bitwise logical functionality 按位逻辑功能 ...
  • 74系列集成电路

    千次阅读 2021-08-01 15:32:22
    74系列集成电路前言一、74系列芯片简介二、74系列芯片分类三、常用74系列芯片1、74HC1382、74HC043、74HC2454、74HC5955、更多74系列芯片 什么是74系列集成电路? 74系列集成电路如何使用? 前言 半导体是电子产品...
  • 掌握常用触发器的逻辑功能; 掌握时序逻辑电路的分析和设计方法; 掌握计数器及常用集成产品的功能及其应用; 掌握实现N进制的方法; 掌握数字电子钟的电路组成与工作原理; 学会数字电子钟的制作和调试。 读一读: ...
  • 集成电路 - -芯片】

    千次阅读 2021-12-01 17:50:23
    集成电路 - 芯片 -半导体
  • 专用集成电路 -- CMOS组合逻辑设计

    千次阅读 2020-05-05 19:16:46
    专用集成电路 – CMOS组合逻辑设计 文章目录专用集成电路 -- CMOS组合逻辑设计1. 静态互补CMOS1.1 阈值损失1.2 两输入与非门实例1.3 延时与扇入的关系1.4 解决大扇入的方法2. 组合逻辑性能优化2.1 逻辑努力,门努力...

空空如也

空空如也

1 2 3 4 5 ... 20
收藏数 15,013
精华内容 6,005
热门标签
关键字:

常用集成电路的逻辑功能