數字積體電路
微處理器是一種數位電路,它是由組合邏輯函式構建的。微處理器封裝包含一個積體電路。
積體電路
積體電路是一種電子電路或器件,它在一個小型半導體晶片上具有電子元件。它具有邏輯與或訊號放大功能。主要有兩種型別的電路:數位電路和類比電路。模擬IC處理連續訊號,例如音訊訊號;數字IC處理離散訊號,例如二進位制值。
積體電路型別
基於不同的標準,存在不同型別的積體電路。根據預期應用,積體電路(IC)可以分類如下:
數字積體電路處理離散訊號,例如二進位制值(0和1)。這些電路使用數字邏輯閘、多路複用器、觸發器等。這些電路設計更容易且更經濟。
模擬積體電路處理連續訊號。主要分為兩種:線性積體電路(線性IC)和射頻積體電路(RF IC)。
混合積體電路是透過組合模擬和數字積體電路獲得的。因此,它具有數模轉換器(A/D轉換器)、模數轉換器(D/A轉換器)和時鐘/定時積體電路。
常見的積體電路型別包括:比較器、開關IC、音訊放大器、運算放大器、定時器IC。
數字積體電路
數字積體電路的功能是處理離散訊號,例如二進位制值,其中使用“真/假”邏輯運算。基本的布林函式(如與、或和非)對於構建現代數字系統的功能至關重要。這些布林函式是使用電晶體實現的。例如,以下圖所示的是與非門的內部電晶體結構。

現代數位電路可能包含數十億甚至更多的電晶體。因此,我們需要積體電路(IC),它們組合少量或大量這些電晶體以實現特定功能。這些電路為學生提供了非常低的成本和更高的可靠性。積體電路的例子包括MOS、CMOS、TTL等。CMOS IC具有容錯性,降低了晶片故障的風險,使用防靜電泡沫來儲存和運輸IC。TTL技術需要5伏的穩壓電源。
積體電路系列
邏輯系列是一組電子邏輯閘。一個系列具有其自身的離散邏輯電平、電源、單個元件、特性、優點和缺點。在每個系列中,存在一系列電壓,可能是低電平或高電平。
這些系列列舉如下:
二極體邏輯 (DL)
使用暫存器和二極體來實現邏輯。二極體的目的是執行或和與運算以及邏輯開關。必須使二極體正向偏置才能導通。缺點:二極體不能執行非運算,二極體不能用於多狀態,一次只能一個階段,訊號容易快速衰減。
電阻-電晶體邏輯 (RTL)
使用暫存器和電晶體來實現邏輯。電晶體用於組合反相和放大輸入的訊號。這些電路經濟且易於設計,但速度較慢。它們需要從電源汲取大量的電流。RTL門可以用作線性電路和數位電路之間的介面。
二極體電晶體邏輯 (DTL)
使用暫存器和二極體來實現邏輯。它比DL和RTL具有優勢。二極體可以執行與和或運算以及電晶體,並且輸出訊號可以放大。它具有邏輯反相,如果我們在邏輯閘的輸出端新增一個電晶體,則可以將訊號恢復到滿邏輯電平。可以使用二極體而不是電阻來執行或運算,從而消除輸入訊號之間的相互作用。由於輸入電阻對電晶體的影響,電晶體的開關速度受到限制。DTL用於電子管計算機。
電晶體-電晶體邏輯 (TTL)
使用電晶體來實現邏輯,並使用雙極型電晶體來構成積體電路。有標準TTL、高速TTL、低功耗TTL和肖特基TTL。它是一個流行的邏輯系列。
發射極耦合邏輯 (ECL)
ECL是一種非飽和邏輯。這種邏輯的優點是速度快,傳播延遲非常低。
互補金氧半導體邏輯 (CMOS)
它以高扇出、低功耗和最可靠的邏輯系列而聞名。
資料結構
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