Схемотехника логических элементов. (Лекция 12)

1.

Схемотехника логических элементов
Лекция 12
Весна 2016
Схемотехника логических
элементов (часть 2)
1. Буферные логические элементы. Элементы
с третьим состоянием
2. Элемент с гистерезисной передаточной
характеристикой
3. Другие технологии цифровых ИМС
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
1

2.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
Элемент с повышенной нагрузочной
способностью
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
2

3.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
ТТЛ-элемент с открытым коллектором
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
3

4.

Схемотехника логических элементов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
4

5.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
UПИТ.Н=+9 В
Rн
&
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
5

6.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
Элемент с тремя состояниями
выхода
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
6

7.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
ТТЛ-элемент с тремя состояниями
выхода
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
7

8.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
КМОП-элемент с тремя состояниями
выхода
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
8

9.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
Неиспользуемые входы логических
элементов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
9

10.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Элемент с гистерезисой передаточной
характеристикой (триггер Шмитта)
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
10

11.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Применение триггера Шмитта для
преобразования входного аналогового
сигнала в последовательность
прямоугольных импульсов
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
11

12.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Низковольтная ТТЛ-логика (LVTTL – Low-Voltage TTL)
ИМС SN74LVC00A-EP ( Texas Instruments),
4 элемента 2И-НЕ
U ПИТ = 2...3,6B I
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
tзад.р. 5нс
= 24мА
12

13.

Цифровые ИМС
Весна 2016
ACT (Advanced CMOS Logic Technology)
74ACT11008 4 элемента 2И
U ПИТ = 5B
I
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
= 24мА
tзад.р. 5нс
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
13

14.

Цифровые ИМС
Низковольтная КМОП-логика
Весна 2016
ALVC – Advanced Low-Voltage CMOS Technology
SN74ALVCH244
U ПИТ = 1,65...3,6B I
=I
= 24мА
tзад.р. 1,5 …5нс
0
ВЫХ
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
1
ВЫХ
14

15.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Низковольтная КМОП-логика
AVC – Advanced Very-Low-Voltage CMOS Logic
SN74AVC16244
U ПИТ = 1, 4...3,6B
I
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
= 12мА
tзад.р. 0,5 …2,9нс
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
15

16.

Цифровые ИМС
Весна 2016
SN74AVC16244
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
16

17.

Цифровые ИМС
Весна 2016
ALVT - Advanced Low Voltage CMOS Technology
SN74ALVTH32244
(32 bit buffer/driver with 3-state outputs
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
17

18.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Низковольтная КМОП-логика
БиКМОП-логика
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
18

19.

Цифровые ИМС
БиКМОП-логика
Весна 2016
ALB (Advanced Low-Voltage BiCMOS)
SN74ALB16244
U ПИТ = 3...3,6B
I
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
= 25мА
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
19

20.

Цифровые ИМС
БиКМОП-логика
Весна 2016
BCT (BiCMOS Technology) (Texas Instruments)
SN74BCT125A
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
20

21.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Низковольтная КМОП-логика
LITTLE LOGIC фирмы TEXAS INSTRUMENTS
AUP – Advanced Ultra-Low-Power CMOS Logic
SN74AUP1G08
U ПИТ = 0,8...3,6B
I
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
= 4мА
tзад.р. 1 …15нс
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
21

22.

Цифровые ИМС
Весна 2016
SN74AUP1G08
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
22

23.

Цифровые ИМС
Весна 2016
SN74AUP1G57
Выход
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Входы
Y
In0
In1
In2
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
1
0
1
1
1
1
1
1
23

24.

Цифровые ИМС
Весна 2016
SN74AUP1G57
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
24

25.

Цифровые ИМС
Весна 2016
AUC – Advanced Ultra-Low-Voltage CMOS Logic
SN74AUC00
U ПИТ = 0,8...3,6B
I
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
= 4мА
25

26.

Цифровые ИМС
LVC – Low-Voltage CMOS Technology
Весна 2016
SN74LVC1G00
U ПИТ = 1,65...5,5B
I
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
= 32мА
tзад.р. 1 …9нс
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
26

27.

Цифровые ИМС
Весна 2016
AHC/AHCT - Advanced High-Speed CMOS Technology
SN74AHC 08
U ПИТ = 2...5,5B
I
0
ВЫХ
1
ВЫХ
=I
= 8мА
tзад.р. 1 …9нс
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
27

28.

Цифровые ИМС
CBT - Crossbar Technology
Весна 2016
(CBTLV)
SN74CBT1G125
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
28

29.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Зарубежные аналоги серий цифровых
интегральных микросхем производства СНГ
КМОП
ТТЛ
СНГ
заруб
+Uп,В
заруб
+Uп,В
164,176 4000(74C) 3..15;9 155
74
5
561,564 4000A
3..15
531
74S
5
1561
4000B
3..18
555
74LS
5
1554
74AC
2..6
1533
74ALS
5
1564
54/74HC
2..6
1531
74F
5
1594
ACT
2..6
- FAST
5
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
СНГ
29

30.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
30

31.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
31

32.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
32

33.

Цифровые ИМС
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
33

34.

Цифровые ИМС
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
34

35.

Цифровые ИМС
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
35

36.

Цифровые ИМС
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
36

37.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Совместное применение ИМС
различных технологий
+Uпит.кмоп≠5В
Rк
КМОП
ТТЛ
&
R
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
&
37

38.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
38

39.

Цифровые ИМС
Весна 2016
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
39

40.

Цифровые ИМС
Совместное применение ИМС
различных технологий
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
40

41.

Цифровые ИМС
Совместное применение ИМС
различных технологий
3B £ U ПИТ £ 5B
UПИТ
+5В
1
3
КМОП
”1”
2
Весна 2016
16
CD
40109В
4
ТТЛ
Е
8
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
41

42.

Цифровые ИМС
Весна 2016
+5В
:Uпит.Кмоп
<5B
=5B
>5B
КМОП
&
Rк
ТТЛ
R
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
&
42

43.

Цифровые ИМС
Сопряжение с низковольтной ТТЛ
логикой
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
43

44.

Цифровые ИМС
Сопряжение с низковольтной ТТЛ
логикой
SN74AUP1T00
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
Весна 2016
44

45.

Цифровые ИМС
Весна 2016
SN74LVC4245A
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
45

46.

Схемотехника логических элементов
Весна 2016
Контрольные вопросы
1. Постройте таблицу истинности элементов 3ИНЕ, 4ИЛИ-НЕ.
2. Реализуйте элемент 3И-НЕ из элементов 2ИНЕ .
3. Как правильно поступить с неиспользуемыми
входами?
4. Реализуйте элемент 4ИЛИ из элементов 2ИЛИНЕ.
5. Опишите работу элемента с третьим
состоянием.
ХНУРЭ Факультет КИУ
Кафедра ЭВМ тел. 70-21-354
46