数字电子技术数字电子技术第08讲集成门电路.pptxVIP

第 2 章 组合逻辑电路2. 1 集成门电路2. 2 组合逻辑电路2. 3 组合逻辑电路中的竞争和冒险习题　本章首先简单介绍组合逻辑电路中经常使用的集成门电路，接着着重介绍组合逻辑电路的分析方法和设计方法，最后介绍组合逻辑电路中出现竞争 - 冒险现象的原因以及消除办法。2. 1 集 成 门 电 路　目前生产和使用的数字集成电路种类很多，主要有 TTL 电路、 ECL 电路、 I2 L 电路、CMOS 电路、 NMOS 电路、 PMOS 电路、 Bi CMOS 电路等。　上述电路符号的含义如下:　TTL : Transistor TransistorLogic ，晶体管 - 晶体管逻辑。　ECL : EmitterCoupledLogic ，发射极耦合逻辑。　I2 L :IntegratedInjectionLogic ，集成注入逻辑。　CMOS : ComplementaryMetal OxideSemiconductor ，互补型金属 - 氧化物半导体。　NMOS : N ChannelMetal OxideSemiconductor ， N 沟道金属 - 氧化物半导体。　PMOS : P ChannelMetal OxideSemiconductor ， P 沟道金属 - 氧化物半导体。　Bi CMOS : Bipolar CMOS ，双极型 -CMOS 。　其中，使用最广泛的是 TTL 电路和 CMOS 电路。 TTL 电路是双极型电路; CMOS 电路是单极型电路。2. 1. 1 TTL 门电路　TTL 门电路由双极型三极管构成，它的特点是速度快、抗静电能力强、集成度低、功耗大，目前广泛应用于中、小规模集成电路中。　TTL 门电路有 74 (商用)和 54 (军用)两大系列，每个系列中又有若干子系列。例如，74 系列包含如下基本子系列:　　74 :标准 TTL ( StandardTTL )。　74H :高速 TTL ( High-speedTTL )。　74S :肖特基 TTL ( SchottkyTTL )。　74AS :先进肖特基 TTL ( AdvancedSchottkyTTL )。　74LS :低功耗肖特基 TTL ( Low-powerSchottkyTTL )。　74ALS :先进低功耗肖特基 TTL ( AdvancedLow-powerSchottkyTTL )。　　　54 系列和 74 系列具有相同的子系列，两个系列的参数基本相同，主要在电源电压范围和工作环境温度范围上有所不同， 54 系列适应的范围更大些，如表2-1 所示。不同子系列在速度、功耗等参数上有所不同。 TTL 门电路采用 5V 电源供电。2. 1. 2 CMOS 门电路　CMOS 门电路由场效应管构成，它的特点是集成度高、功耗低、速度慢、抗静电能力差。虽然 TTL 门电路由于速度快和更多类型选择而流行多年，但 CMOS 门电路具有功耗低、集成度高的优点，而且其速度已经获得了很大的提高，目前已可与 TTL 门电路相媲美。因此， CMOS 门电路获得了广泛的应用，特别是在大规模集成电路和微处理器中已经占据支配地位。　从供电电源区分， CMOS 门电路有 5VCMOS 门电路和 3.3VCMOS 门电路两种。3. 3VCMOS 门电路发展得较晚，它的功耗比 5VCMOS 门电路低得多。同 TTL 门电路一样， CMOS 门电路也有 74 和 54 两大系列。　　74 系列 5VCMOS 门电路的基本子系列如下:　74HC 和 74HCT :高速 CMOS ( High-speedCMOS )， T 表示和 TTL 直接兼容。　74AC 和 74ACT :先进 CMOS ( AdvancedCMOS )。　74AHC 和 74AHCT :先进高速 CMOS ( AdvancedHigh-speedCMOS )。　74 系列 3. 3VCMOS 门电路的基本子系列如下:　74LVC :低压 CMOS ( Low-voltageCMOS )。　74ALVC :先进低压 CMOS ( AdvancedLow-voltageCMOS )。2. 1. 3 数字集成电路的品种类型　每个系列的数字集成电路都有很多不同的品种类型，用不同的代码表示，例如:　00 : 4 路 2 输入与非门　02 : 4 路 2 输入或非门　08 : 4 路 2 输入与门　10 : 3 路 3 输入与非门　20 :双路 4 输入与非门　27 : 3 路 3 输入或非门　32 : 4 路 2 输入或门　86 : 4 路 2 输入异或门　具有相同品种类型代码的逻辑电路，不管属于哪个系列，它们的逻辑功能都相同，引脚也兼容。例如， 7400 ， 74LS00 ， 74ALS