AR9380-AL1A電子電路按功能分為模擬電路和數(shù)字電路。根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其對(duì)輸人信號(hào)響應(yīng)規(guī)則的不同,數(shù)字電路可分為組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。數(shù)字電路中的電子器件,例如二極管、三極管(BJT、FET)處于開關(guān)狀態(tài),時(shí)而導(dǎo)通,時(shí)而截止,構(gòu)成電子開關(guān)。這些電子開關(guān)是組成邏輯門電路的基本器件。邏輯門電路又是數(shù)字電路的基本單元。如果將這些門電路集成在一片半導(dǎo)體芯片上就構(gòu)成數(shù)字集成電路。

了由電迅速,數(shù)字電路主流形式是數(shù)字集成電路。從20世紀(jì)60年代開始,數(shù)字集成器件以雙極型工藝制成了小規(guī)模邏輯器件,隨后發(fā)展到中規(guī)模;70年代末,微處理器的出現(xiàn),使數(shù)字集成電路的性能發(fā)生了質(zhì)的飛躍;從80年代中期開始,專用集成電路(ASIC①)制作技術(shù)已趨成熟,標(biāo)志著數(shù)字集成電路發(fā)展到了新的階段。ASIC是將一個(gè)復(fù)雜的數(shù)字系統(tǒng)制作在一塊半導(dǎo)體芯片上,構(gòu)成體積小、重量輕、功耗低、速度高、成本低且具有保密性的系統(tǒng)級(jí)芯片。ASIC芯片的制作可以采用全定制或半定制的方法。全定制適用于生產(chǎn)批量的成熟產(chǎn)品,由規(guī)ASIC系A(chǔ)pplication Spccific lntegrated Circuit的縮寫。

PLD系Programmable Logic Device的縮寫。

數(shù)字邏輯楞論,數(shù)字集成電路的分類,門的個(gè)數(shù)典型集成電路,小規(guī)模中規(guī)模大規(guī)模,超大規(guī)模甚大規(guī)模最多邏輯門、觸發(fā)器,計(jì)數(shù)器、加法器小型存儲(chǔ)器、門陣列大型存儲(chǔ)器、微處理器,可編程邏輯器件、多功能專用集成電路,數(shù)字電路的發(fā)展不僅在集成度方面,而且在半導(dǎo)體器件的材料、結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝上均有所體現(xiàn)。數(shù)字集成器件所用的材料以硅材料為主,在高速電路申,也使用化合物半導(dǎo)體材料,例如砷化鎵等。

邏輯門是數(shù)字集成電路的主要單元電路,按照結(jié)構(gòu)和工藝分為雙極型、MOs型和雙極一MOs型。晶體管一晶體管邏輯門電路(TTL①)問世較早,其工藝經(jīng)過不斷改進(jìn),是至今仍在使用的基本邏輯器件之一。隨著金屬一氧化物一半導(dǎo)體(MOs)工藝特別是CMOs②工藝的發(fā)展,使得集成電路具有很高的電路集成度和工作速度,并且功耗很低,因此TTL的主導(dǎo)地位已被CMOs器件所取代。

數(shù)字集成電路的特點(diǎn),與模擬電路相比,數(shù)字電路主要有下列優(yōu)點(diǎn):

穩(wěn)定性高,結(jié)果的再現(xiàn)性好,數(shù)字電路的工作可靠,穩(wěn)定性好。一般而言,對(duì)于一個(gè)給定的輸人信號(hào),數(shù)字電路的輸出總是相同的。而模擬電路的輸出則隨著外界溫度和電源電壓的變化,以及器件的老化等因素而發(fā)生變化。

易于設(shè)計(jì),魏宇:電路又稱為數(shù)字邏舞曳路,它主要是對(duì)用0和1表示的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行邏輯送鱉百灌距卦巧褶簟翁簟鰨:學(xué)知識(shí),廣泛使用的數(shù)學(xué)工具是邏輯代數(shù)。數(shù)字電路能夠可靠地區(qū)分0和1兩種狀態(tài)就可以正常工作,電路的精度要求不高。因此,數(shù)字電路的分析與設(shè)計(jì)相對(duì)較容易。

大批量生產(chǎn),成本低廉,數(shù)字電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,通用性強(qiáng),容易制造,便于集成化生產(chǎn),因而成本低廉。

可編程性,現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì),大多采用可編程邏輯器件,即廠家生產(chǎn)的一種半成品芯片。用戶根據(jù)需要用硬件描述語言(HDL③)在計(jì)算機(jī)上完成電路設(shè)計(jì)和仿真,并寫人芯片,這給用戶研制開發(fā)產(chǎn)品帶來了極大的方便和靈活性。

高速度,低功耗,隨著集成電路工藝的發(fā)展,數(shù)字器件的工作速度越來越高,而功耗越來越低。集成電路中單管的開關(guān)速度可以做到小于10-11s。整體器件中,信號(hào)從輸人到輸出的傳輸時(shí)間小于2×10-9s。百萬門以上超大規(guī)模集成芯片的功耗,TTL系msistor-Transistor Logic的縮寫。

CMOS系Complementary Metal-0xide-semiconductor的縮寫。

HDL系Hardware Descnption Languagc的縮寫,數(shù)字電路與數(shù)字信號(hào).

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