第9章-數(shù)字集成電路及應(yīng)用要點(diǎn)

1、2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院1第第9章章 數(shù)字集成電路及應(yīng)用數(shù)字集成電路及應(yīng)用 9.1 9.1 數(shù)字集成電路的分類與特性數(shù)字集成電路的分類與特性9.2 9.2 集成門電路和中規(guī)模組合邏輯電路集成門電路和中規(guī)模組合邏輯電路 9.3 9.3 中規(guī)模時(shí)序邏輯集成電路中規(guī)模時(shí)序邏輯集成電路9.4 9.4 集成集成555555定時(shí)器及其應(yīng)用定時(shí)器及其應(yīng)用2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院29.1.1 數(shù)字集成電路的分類數(shù)字集成電路的分類 CMOS和和TTL集成電路是生產(chǎn)數(shù)量最多、應(yīng)用集成電路是生產(chǎn)數(shù)量最多、應(yīng)用 最廣泛、通用性最強(qiáng)的兩大主

2、流數(shù)字集成電路。最廣泛、通用性最強(qiáng)的兩大主流數(shù)字集成電路。 9.1 數(shù)字集成電路的分類與特性數(shù)字集成電路的分類與特性 數(shù)字集成電路的種類繁多，在實(shí)際應(yīng)用中，廣數(shù)字集成電路的種類繁多，在實(shí)際應(yīng)用中，廣泛使用的是泛使用的是雙極型雙極型（如（如TTL、HTL、DTL、ECL）等和等和單極型單極型（如（如CMOS、PMOS、NMOS）等集成）等集成電路。電路。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院31. TTL數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路（1）74系列系列（2）74H系列系列 （3）74S系列系列 （4）74LS系列系列 （5）74ALS系列系列（6）74AS系列系列（7）74F

3、系列系列 TTL是晶體管輸入是晶體管輸入-晶體管輸出的邏輯電路，它晶體管輸出的邏輯電路，它由由NPN或或PNP型晶體管組成。型晶體管組成。 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院42. CMOS數(shù)字集成電路數(shù)字集成電路 （1）標(biāo)準(zhǔn)型）標(biāo)準(zhǔn)型4000B/4500B系列系列 （2）74HC系列系列 （3）74AC系列系列 電壓范圍寬（電壓范圍寬（318V）、功耗小、速度較低、品種）、功耗小、速度較低、品種多、價(jià)格低廉多、價(jià)格低廉 。是高速是高速CMOS標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路系列，在保持低功耗的標(biāo)準(zhǔn)邏輯電路系列，在保持低功耗的前提下，具有與前提下，具有與74LS系列同等的工作速度。系

4、列同等的工作速度。具有與具有與74AS系列同等的工作速度和系列同等的工作速度和CMOS集成電路集成電路固有的低功耗及電源電壓寬等特點(diǎn)。固有的低功耗及電源電壓寬等特點(diǎn)。 CMOS數(shù)字集成電路是由數(shù)字集成電路是由P溝道增強(qiáng)型溝道增強(qiáng)型MOS管和管和N溝溝道增強(qiáng)型道增強(qiáng)型MOS管，按照互補(bǔ)對(duì)稱形式連接起來(lái)的。管，按照互補(bǔ)對(duì)稱形式連接起來(lái)的。 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院51.TTL電路的一般特性電路的一般特性 9.1.2 數(shù)字集成電路的一般特性數(shù)字集成電路的一般特性（1）電源電壓范圍）電源電壓范圍 （2）頻率特性）頻率特性 （3）TTL電路的電壓輸出特性電路的電壓

5、輸出特性 TTL電路的工作電源電壓范圍很窄。電路的工作電源電壓范圍很窄。S、LS、F系列系列為為5.05%；AS、ALS系列為系列為5.010% TTL電路的工作頻率比電路的工作頻率比4000系列的高。系列的高。 當(dāng)工作電壓為當(dāng)工作電壓為+5V時(shí)，輸出高電平大于時(shí)，輸出高電平大于2.4V，輸入，輸入高電平大于高電平大于2.0V；輸出低電平小于；輸出低電平小于0.4V，輸入低電，輸入低電平小于平小于0.8V 。 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院6標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為電路為16mA；LS-TTL電路為電路為8mA；S-TTL電路為電路為20mA；ALS-TTL電路為

6、電路為8mA；AS-TTL電路為電路為20mA。 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)TTL電路為電路為40；LS-TTL電路為電路為20；S-TTL電路電路為為50；ALS-TTL電路為電路為20；AS-TTL電路為電路為50 。 （4）最小輸出驅(qū)動(dòng)電流）最小輸出驅(qū)動(dòng)電流 （5）扇出能力）扇出能力 對(duì)于對(duì)于同一功能編號(hào)同一功能編號(hào)的各系列的各系列TTL集成電路，它們集成電路，它們的的引腳排列與邏輯功能完全相同引腳排列與邏輯功能完全相同 ,但是它們?cè)陔姷撬鼈冊(cè)陔娐返穆返乃俣群凸乃俣群凸姆矫娲嬖谥矫娲嬖谥黠@的差別明顯的差別。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院72. CMOS系列集成電

7、路的一般特性系列集成電路的一般特性 （1）電源電壓范圍）電源電壓范圍 （2）功耗）功耗（3）輸入阻抗）輸入阻抗 （4）抗干擾能力）抗干擾能力 電源電壓范圍為電源電壓范圍為318V。74HC系列約在系列約在26伏。伏。 當(dāng)電源電壓當(dāng)電源電壓VDD=5V時(shí)，時(shí)，CMOS電路的靜態(tài)功耗分電路的靜態(tài)功耗分別是：門電路類為別是：門電路類為2.55 W；緩沖器和觸發(fā)器類為；緩沖器和觸發(fā)器類為520uW；中規(guī)模集成電路類為；中規(guī)模集成電路類為25100 W 。 CMOS電路的輸入阻抗取決于輸入端保護(hù)二極管的電路的輸入阻抗取決于輸入端保護(hù)二極管的漏電流，因此輸入阻抗極高，可達(dá)漏電流，因此輸入阻抗極高，可達(dá)10

8、81011以上。以上。 因?yàn)樗鼈兊碾娫措妷涸试S范圍大，因此它們輸出因?yàn)樗鼈兊碾娫措妷涸试S范圍大，因此它們輸出高低電平擺幅也大，抗干擾能力就強(qiáng)。高低電平擺幅也大，抗干擾能力就強(qiáng)。 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院8（5）邏輯擺幅）邏輯擺幅 （6）扇出能力）扇出能力 （7）抗輻射能力）抗輻射能力 （8）CMOS集成電路的制造集成電路的制造 輸出的邏輯高電平輸出的邏輯高電平“1”非常接近電源電壓非常接近電源電壓VDD ，邏邏輯低電平輯低電平“0” 接近電源接近電源VSS 。 在低頻工作時(shí)，一個(gè)輸出端可驅(qū)動(dòng)在低頻工作時(shí)，一個(gè)輸出端可驅(qū)動(dòng)50個(gè)以上個(gè)以上CMOS器件。器件

9、。 CMOS管是多數(shù)載流子受控導(dǎo)電器件，射線輻射對(duì)管是多數(shù)載流子受控導(dǎo)電器件，射線輻射對(duì)多數(shù)載流子濃度影響不大。多數(shù)載流子濃度影響不大。CMOS集成電路的制造工藝比集成電路的制造工藝比TTL集成電路的制造集成電路的制造工藝簡(jiǎn)單工藝簡(jiǎn)單, 占用硅片面積小，適合于制造大規(guī)模和占用硅片面積小，適合于制造大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。超大規(guī)模集成電路。 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院91. 不允許在超過(guò)極限參數(shù)不允許在超過(guò)極限參數(shù)的條件下工作。電路在超的條件下工作。電路在超過(guò)極限參數(shù)的條件下工作，就可能工作不正常，且過(guò)極限參數(shù)的條件下工作，就可能工作不正常，且容易引起損壞

10、。容易引起損壞。 9.1.3 使用數(shù)字集成電路的注意事項(xiàng)使用數(shù)字集成電路的注意事項(xiàng)2. 電源的電壓的極性電源的電壓的極性千萬(wàn)千萬(wàn)不能接反不能接反。 3. CMOS電路要求電路要求輸入信號(hào)幅度輸入信號(hào)幅度不能超過(guò)不能超過(guò)VDDVSS。4. 對(duì)多余輸入端的處理。對(duì)對(duì)多余輸入端的處理。對(duì)CMOS電路電路，多余的輸入，多余的輸入端端不能懸空不能懸空；對(duì)；對(duì)TTL電路電路,對(duì)多余的輸入端對(duì)多余的輸入端允許懸空允許懸空。 5. 多余的輸出端多余的輸出端，應(yīng)該，應(yīng)該懸空懸空處理，決不允許直接接處理，決不允許直接接到到VDD或或VSS 。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院106.

11、 由于由于CMOS電路輸入阻抗高，容易受靜電感應(yīng)電路輸入阻抗高，容易受靜電感應(yīng)發(fā)生擊穿，除電路發(fā)生擊穿，除電路內(nèi)部設(shè)置保護(hù)電路外，在使用內(nèi)部設(shè)置保護(hù)電路外，在使用和存放時(shí)應(yīng)和存放時(shí)應(yīng)注意靜電屏蔽注意靜電屏蔽 。7. 多型號(hào)的數(shù)字電路多型號(hào)的數(shù)字電路它們之間可以直接互換使用它們之間可以直接互換使用,但有些引腳功能、封裝形式相同的但有些引腳功能、封裝形式相同的IC，電參數(shù)有，電參數(shù)有一定差別，互換時(shí)應(yīng)注意。一定差別，互換時(shí)應(yīng)注意。 8. 注意注意設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)工藝，增強(qiáng)抗干擾措施。，增強(qiáng)抗干擾措施。在設(shè)計(jì)印刷線在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，應(yīng)避免引線過(guò)長(zhǎng)，要把電源線設(shè)計(jì)得寬一路板時(shí)，應(yīng)避免引線過(guò)長(zhǎng)，要把電源線

12、設(shè)計(jì)得寬一些，地線要進(jìn)行大面積接地，這樣可減少接地噪聲些，地線要進(jìn)行大面積接地，這樣可減少接地噪聲干擾。在干擾。在CMOS邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量減少電容邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量減少電容負(fù)載。負(fù)載。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院119.2.1 集成邏輯門電路及應(yīng)用集成邏輯門電路及應(yīng)用（1）常用邏輯門電路圖形符號(hào)）常用邏輯門電路圖形符號(hào) 9.2 集成門電路和中規(guī)模組合邏輯電路集成門電路和中規(guī)模組合邏輯電路 1. 集成邏輯門電路集成邏輯門電路 1) 與非門與非門ABY 1AB&1Y2) 或非門或非門BAY2AB2Y12022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用

13、中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院123) 與門與門ABY 34) 或門或門BAY4AB&3YAB14Y5) 非門非門AY 56) 與或非門與或非門CDABY6AB&CD6Y1A15Y2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院137)異或門異或門BABABAY7AB=17Y（2）反相器與緩沖器）反相器與緩沖器 74LS04、 CD4069管腳排列圖管腳排列圖14VCC131211986A76543216Y 5A5Y 4A4Y1A1Y 2A 2Y3A 3Y GND11111174LS041014VD76543216Y 5A 5Y 4A 4Y1A1

14、Y 2A 2Y 3A 3Y VSS111111CD40692022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院14（3）與門和與非門）與門和與非門VCC4B76543214A 4Y 3B 3A 3Y1A1B 1Y 2A 2B 2Y GND&74LS00&14 1312111098VCC4B 4A 4Y 3B 3A 3Y1A1B 1Y 2A 2B 2Y GND&74LS08&1413 12111098765432114 2C NC 2B 2A 2Y1A1B NC 1C 1D 1Y GND74LS20&VCC765432

15、11A1B 1Y 2Y 2A 2B VSS&CD4011&VDD4B 4A 4Y 3Y 3B3A76543211413121110982022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院152.集成門電路的應(yīng)用集成門電路的應(yīng)用（1）定時(shí)燈光提醒器）定時(shí)燈光提醒器R125k+RP510kR21kR31kVD1綠綠VD2紅紅C3300F關(guān)開(kāi)3V123411IC-1IC-22022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院162.集成門電路的應(yīng)用集成門電路的應(yīng)用（2）定時(shí)聲音提醒器）定時(shí)聲音提醒器R133k234+6VSA1BLC1 RP4.7M1000FR

16、25.1kC20.1FVT19013R31kSA21234610958121371114IC1-1IC1-2IC1-3IC1-412022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院172.集成門電路的應(yīng)用集成門電路的應(yīng)用（3）雙音門鈴電路）雙音門鈴電路220VSA1TVD1VD4+6VIC1-1IC1-2IC1-3IC2-1 IC2-2IC2-3IC2-4R136.9k&VD5VD6VT111112345612568910121311390134BLIC1:CD4069IC2:CD4011VD1VD6:IN44148C122FR324kC40.047FC30.1FR25.

17、3kC2220F2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院189.2.2 中規(guī)模組合邏輯電路中規(guī)模組合邏輯電路 1. 編碼器編碼器編碼：編碼：用文字、符號(hào)或者數(shù)字表示特定對(duì)象的用文字、符號(hào)或者數(shù)字表示特定對(duì)象的過(guò)程過(guò)程(用二進(jìn)制代碼表示不同事物用二進(jìn)制代碼表示不同事物)。分類：分類：二進(jìn)制編碼器二進(jìn)制編碼器2nn二二十進(jìn)制編碼器十進(jìn)制編碼器104或或普通編碼器普通編碼器優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院19（1） 二進(jìn)制編碼器二進(jìn)制編碼器用用 n 位二進(jìn)制代碼對(duì)位二進(jìn)制代碼對(duì) N = 2n 個(gè)信號(hào)進(jìn)行編碼的電路。個(gè)信號(hào)進(jìn)行

18、編碼的電路。3 位二進(jìn)制編碼器位二進(jìn)制編碼器(8 線線- 3 線線)編碼表編碼表輸輸入入輸輸出出 I0 I7 是一組互相排斥的是一組互相排斥的輸入變量，任何時(shí)刻只能有輸入變量，任何時(shí)刻只能有一個(gè)端輸入有效信號(hào)。一個(gè)端輸入有效信號(hào)。輸輸 入入 輸輸 出出0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Y2 Y1 Y0I0I1I2I3I4I5I6I73 位位二進(jìn)制二進(jìn)制編碼器編碼器I0I1I6I7Y2Y1Y0I2I4I5I32022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院20函數(shù)式函數(shù)式邏輯圖邏輯圖 用用或門或門實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn) 用用與非門與非門實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)76

19、542IIIIY 76321IIIIY 75310IIIIY 7654IIII 7632IIII 7531IIII Y0 Y1 Y2111I7 I6 I5 I4 I3I2 I1I0 &Y0 Y1 Y24567IIII23II01II2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院21二十進(jìn)制編碼器是將十進(jìn)制的十個(gè)數(shù)碼二十進(jìn)制編碼器是將十進(jìn)制的十個(gè)數(shù)碼0 9編成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼的電路編成對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼的電路 。 幾種常用編碼幾種常用編碼二二-十進(jìn)制編碼十進(jìn)制編碼8421 碼、余碼、余 3 碼、碼、2421 碼、碼、5211 碼、余碼、余 3 循環(huán)碼、右移循環(huán)碼循環(huán)碼、右

20、移循環(huán)碼循環(huán)碼（反射碼或格雷碼）循環(huán)碼（反射碼或格雷碼）ISO碼、碼、ANSCII（ASCII）碼）碼（2）二十進(jìn)制編碼器）二十進(jìn)制編碼器 其他編碼其他編碼2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院228421BCD碼編碼編碼器的真值表碼器的真值表 輸輸 入入輸輸 出出Y3 Y2 Y1 Y0I0I1I2I3I4I5I6I7I8I90 0 0 00 0 0 10 0 1 00 0 1 10 1 0 00 1 0 10 1 1 00 1 1 11 0 0 01 0 0 12022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院23優(yōu)先編碼：優(yōu)先編碼：允許幾個(gè)信號(hào)同時(shí)輸

21、入，但只對(duì)允許幾個(gè)信號(hào)同時(shí)輸入，但只對(duì)優(yōu)先級(jí)別最高優(yōu)先級(jí)別最高的進(jìn)行編碼。的進(jìn)行編碼。（3）優(yōu)先編碼器）優(yōu)先編碼器74LS148 輸出使能端輸出使能端 YS74LS148 ：輸入輸入低電平有效低電平有效低電平有效低電平有效8個(gè)信號(hào)個(gè)信號(hào)輸入端輸入端 I0 I7，優(yōu)先順序優(yōu)先順序 I7 I0輸入輸入使能端使能端 ST優(yōu)先編碼工作狀態(tài)標(biāo)志端優(yōu)先編碼工作狀態(tài)標(biāo)志端 YES3個(gè)二進(jìn)制碼個(gè)二進(jìn)制碼輸出端輸出端 Y2 Y1 Y02022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院24輸輸 入入 輸輸 出出 1 ST0I2I3I4I5I6I7I 1I 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

22、1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1優(yōu)先編優(yōu)先編碼器碼器74LS14874LS148功能表功能表 2Y1Y0YESYSY 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 10 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 11 1 0 0 11 1 1 0 12022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院25VCCGNDYS1234567816151413121110974148I4I5I6I7

23、STY1Y2YESI3I2I1I0Y0優(yōu)先編碼器優(yōu)先編碼器74LS14874LS148電路及引腳電路及引腳 &111111Y0Y1Y2111111111YSYESI0I1I2I3I5I6I7I4ST&2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院262.集成譯碼器集成譯碼器譯碼是譯碼是編碼的逆過(guò)編碼的逆過(guò)程程，是將具有特定，是將具有特定含義的一組代碼含義的一組代碼“翻譯翻譯”出它的原出它的原意。意。 &111111&1A0A1A2S2S3Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7S1VCCS1A0A11234567816151413121110974LS

24、138A2GNDS2S3Y7Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6(1)3線線8線譯碼線譯碼器器74LS1382022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院2774LS138的真值表的真值表1S2S3S2A1A0A 0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0

25、 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 輸輸 入入輸輸 出出2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院28半導(dǎo)體顯示半導(dǎo)體顯示(LED)液晶顯示液晶顯示(LCD)共陽(yáng)極共陽(yáng)極每字段是一只每字段是一只發(fā)光二極管發(fā)光二極管（2）數(shù)碼顯示器）數(shù)碼顯示器數(shù)碼顯示器數(shù)碼顯示器aebcfgdabcdefgR+ 5 VYaA3A2A1A0+VCC+VCC顯示顯示譯碼器譯碼器共陽(yáng)共陽(yáng)YbYcYdYeYfYg00000

26、000001000100101001111001001000110100010101100000110100110001001000100000 低電平低電平驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)0111000111110000000000100100001002022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院29共陰極共陰極abcdefgR+5 VYaA3A2A1A0+VCC顯示顯示譯碼器譯碼器共陰共陰YbYcYdYeYfYg 高電平高電平驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)000011111100001001001100001101101001101000101011001111000100111110010110011101101

27、11011111111000011111111111011aebcfgd2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院30（3）七段顯示譯碼器）七段顯示譯碼器74LS247 是把是把8421BCD碼譯成對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的七個(gè)字段碼譯成對(duì)應(yīng)于數(shù)碼管的七個(gè)字段信號(hào)，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，顯示出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)碼。信號(hào)，驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，顯示出相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)碼。輸入信號(hào)輸入信號(hào) A3，A2，A1，A0輸出信號(hào)輸出信號(hào)a bdefg控制端控制端 LTRBIBI， VCCA1A2A3A0GND1234567816151413121110974LS247gLTBIRBIfedcbac2022年5月8日星期日集

28、成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院3174LS247功能表功能表 輸輸 入入 輸輸 出出 顯示顯示 LTRBIBI3A2A1A0Aa bcdefg 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 8 全滅全滅 滅零滅零 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 2 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 3 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 4 1 1 0 1

29、0 1 0 1 0 0 1 0 0 5 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 6 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 7 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 8 9 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院3274LS247和共陽(yáng)極和共陽(yáng)極TLRO5O1HRA數(shù)碼管連接圖數(shù)碼管連接圖 +5V+5Va a c cd d f fg gA A1 1A A2 2A A3 3A A0 01 12 23 34 45 56 67 71515141413131212111110109 97

30、4LS24774LS2478 8GNDGND3003007 7V VCC CC LT RBI BILT RBI BI1616b b e e2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院333. 數(shù)字編譯碼電路數(shù)字編譯碼電路MC145030MC145030是一種編譯碼合為一體的單片集成電路。是一種編譯碼合為一體的單片集成電路。（1）各管腳的功能）各管腳的功能 1腳腳9腳腳：是地址信：是地址信號(hào)輸入端號(hào)輸入端 10腳腳：是編碼使能端，：是編碼使能端，上升沿有效上升沿有效 11腳腳：為編譯碼狀態(tài)指示信：為編譯碼狀態(tài)指示信號(hào)輸出端，編碼時(shí)為高電平，號(hào)輸出端，編碼時(shí)為高電平，譯碼和空閑

31、時(shí)為低電平譯碼和空閑時(shí)為低電平 A8A1A2A3A4A5A6A0A7OSC1OSC2OSC3VSSEODOVDDDR123456781615141312111817MC1450309101920DISTEND2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院3412腳腳：為譯碼信號(hào)輸入端，外部數(shù)據(jù)信號(hào)由：為譯碼信號(hào)輸入端，外部數(shù)據(jù)信號(hào)由該腳輸入該腳輸入 13腳腳：譯碼復(fù)位端，當(dāng)該腳為高電平時(shí)，使：譯碼復(fù)位端，當(dāng)該腳為高電平時(shí)，使15腳腳強(qiáng)制復(fù)位，輸出低電平強(qiáng)制復(fù)位，輸出低電平 17腳腳：為電源負(fù)端：為電源負(fù)端, 通常接地通常接地 15腳腳：為譯碼信號(hào)輸出端：為譯碼信號(hào)輸出端 16

32、腳腳：輸出編碼脈沖：輸出編碼脈沖 14腳腳：為電源端：為電源端, 電源范圍電源范圍26V18、19、20腳腳：外接電阻和電容，組成振蕩器，：外接電阻和電容，組成振蕩器，為芯片提供工作時(shí)鐘。為芯片提供工作時(shí)鐘。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院35芯片的芯片的工作工作時(shí)鐘時(shí)鐘與外接與外接電阻電阻R1、R2和電容和電容C數(shù)數(shù)值有關(guān)。值有關(guān)。（2）MC145030應(yīng)用電路應(yīng)用電路電路可組成電路可組成應(yīng)答式多路應(yīng)答式多路報(bào)警系統(tǒng)。報(bào)警系統(tǒng)。MC145030MC14503011151216141115121614VDDE0DISTA01A13A24A35A46A57A68A

33、82A79+V+VENVSSDR+V201918101317134567829ENVSSDR+V101317OSC1OSC3OSC2201918OSC1OSC3OSC2編碼開(kāi)關(guān)編碼開(kāi)關(guān).同上同上1612同上同上1612R1R2CR1R2C可選擇直線連線可選擇直線連線可以是紅外超聲射頻等載體可以是紅外超聲射頻等載體A0A1A2A3A4A5A6A8A7E0DIST2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院364. 數(shù)據(jù)選擇器數(shù)據(jù)選擇器 在多路數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，能在多路數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，能夠根據(jù)需要將其中一路挑選夠根據(jù)需要將其中一路挑選出來(lái)作為輸出的電路出來(lái)作為輸出的電路 。0D1

34、D2D3D4D5D A2 A1 A0 Y W 1 0 1 0 0 0 0 D0 0 0 0 1 D1 0 0 1 0 D2 0 0 1 1 D3 0 1 0 0 D4 0 1 0 1 D5 0 1 1 0 D6 0 1 1 1 D7 G6D7D74LS151的功能的功能 地址輸入端地址輸入端A2 A1 A0，可，可選擇選擇D0D7 8個(gè)數(shù)據(jù)。個(gè)數(shù)據(jù)。 輸入使能端輸入使能端 低電平有效低電平有效。 G輸出端輸出端 Y、W 。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院3774LS151邏輯圖邏輯圖和引腳圖和引腳圖&11111111D0D1D2D3D4D5D6D7A0A

35、1A2WY1G1234567816151413121110974LS151GNDVCCD0D1D2D3YWGD4D5D6D7A0A1A22022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院389.3.1 集成觸發(fā)器和鎖存器集成觸發(fā)器和鎖存器基本要求基本要求1. 有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)(0、1)，以表示存儲(chǔ)內(nèi)容；，以表示存儲(chǔ)內(nèi)容；2. 能夠接收、保存和輸出信號(hào)。能夠接收、保存和輸出信號(hào)?，F(xiàn)態(tài)和次態(tài)現(xiàn)態(tài)和次態(tài)1. 現(xiàn)態(tài)：現(xiàn)態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài)。觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之前的狀態(tài)。nQ2. 次態(tài)：次態(tài)：觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后的狀態(tài)。觸發(fā)器接收輸入信號(hào)之后的狀態(tài)。1 nQ分

36、類分類1. 按電路結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)：按電路結(jié)構(gòu)和工作特點(diǎn)：基本、同步、主從和邊沿?；?、同步、主從和邊沿。2. 按邏輯功能分：按邏輯功能分： RS、JK、D 和和 T(T )。3. 其他：其他： TTL 和和 CMOS，分立和集成。，分立和集成。9.3 中規(guī)模時(shí)序邏輯集成電路中規(guī)模時(shí)序邏輯集成電路2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院391. JK觸發(fā)器觸發(fā)器 （1）JK觸發(fā)器符號(hào)及功能觸發(fā)器符號(hào)及功能 JK觸發(fā)器的狀態(tài)表觸發(fā)器的狀態(tài)表 J K Qn Qn+1 輸出輸出輸入輸入0 0 0 00 0 1 10 1 0 00 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1

37、0 0 01110JK觸發(fā)器的觸發(fā)器的特性方程特性方程 nnnQKQJQ11JC11KQQJCPK2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院40（2）雙）雙JK觸發(fā)器觸發(fā)器74LS76 74LS76是有是有預(yù)置預(yù)置和和清零清零功能的雙功能的雙JK觸發(fā)器觸發(fā)器 JK觸發(fā)器的狀態(tài)表觸發(fā)器的狀態(tài)表 輸入輸入輸出輸出CPJK101 0010 1001* 1*110011101 011010 11111111DRDS1nQ1nQnQnQnQnQnQnQ只有在只有在CP脈沖脈沖下降沿下降沿到到來(lái)時(shí)，根據(jù)來(lái)時(shí)，根據(jù)J、K端的取端的取值決定觸發(fā)器的狀態(tài)。值決定觸發(fā)器的狀態(tài)。如如無(wú)無(wú)CP脈

38、沖下降沿脈沖下降沿到到來(lái)，無(wú)論有無(wú)輸入數(shù)來(lái)，無(wú)論有無(wú)輸入數(shù)據(jù)信號(hào)，觸發(fā)器據(jù)信號(hào)，觸發(fā)器保持保持原狀態(tài)不變。原狀態(tài)不變。 1K1Q1QGND2K2Q2Q2J1CP1SD1RD1JVCC2CP2SD2RD1234567816151413121110974LS762022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院412. D觸發(fā)器觸發(fā)器 （1）D觸發(fā)器符號(hào)及觸發(fā)器符號(hào)及功能功能D觸發(fā)器的觸發(fā)器的特性方程特性方程 ：Qn+1 = DD觸發(fā)器的狀態(tài)表觸發(fā)器的狀態(tài)表 D Qn+1 輸出輸出輸入輸入00111DC1QQDCP2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院42（

39、2）八）八D觸發(fā)器觸發(fā)器74LS273 74LS273是是上升沿觸發(fā)上升沿觸發(fā)的的8位位數(shù)據(jù)鎖存器。數(shù)據(jù)鎖存器。具有具有復(fù)位復(fù)位功能。功能。74LS273的功能表的功能表 CP D Qn+1 輸出輸出 輸入輸入0 01 11DR1 001 0 QnD1Q1D2D2Q3Q3D4D4QGND1234567891020191817161514131211VCC8Q8D7D7Q6Q6D5D5QCP74LS273 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院4374LS273所組成的所組成的8路數(shù)顯搶答器路數(shù)顯搶答器 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院4

40、4 1. 概念概念寄存：寄存： 把二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼暫時(shí)存儲(chǔ)起來(lái)。把二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼暫時(shí)存儲(chǔ)起來(lái)。寄存器：寄存器： 具有寄存功能的電路。具有寄存功能的電路。2. 特點(diǎn)特點(diǎn) 主要由觸發(fā)器主要由觸發(fā)器構(gòu)成構(gòu)成,一般不對(duì)一般不對(duì)存儲(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行存儲(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行處理。處理。并行并行輸入輸入并行并行輸出輸出FF0 FF1 FFn1D0 D1 Dn1 Q0 Q1 Qn1 串行串行輸入輸入串行串行輸出輸出2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院453. 分類分類(1) 按按功能功能分分基本寄存器基本寄存器移位寄存器移位寄存器( (并入并出并入并出) )( (并入并出、并入串出、并入并出、并入串

41、出、 串入并出、串入串出串入并出、串入串出) )(2) 按按開(kāi)關(guān)元件開(kāi)關(guān)元件分分TTL 寄存器寄存器CMOS 寄存器寄存器基本寄存器基本寄存器移位寄存器移位寄存器多位多位 D 型觸發(fā)器型觸發(fā)器鎖存器鎖存器寄存器陣列寄存器陣列單向移位寄存器單向移位寄存器雙向移位寄存器雙向移位寄存器基本寄存器基本寄存器移位寄存器移位寄存器( (多位多位 D 型觸發(fā)器型觸發(fā)器) )( (同同 TTL) )2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院46D1L左移串左移串行輸入行輸入&111SCI1RRG10G20FF0D0Q0&111SCI1RRG11G21FF1D1Q1&

42、;111SCI1RRG12G22FF2D2Q2&111SCI1RRG13G23FF3D3Q3111111D1R右移串右移串行輸入行輸入S1S0CPRDRDDIRD1D2D3DILGNDVCCQ0Q1Q2Q3CPS1S01234567816151413121110974LS194D04. 集成雙向移位寄存器集成雙向移位寄存器74LS194 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院4774194的功能表的功能表 功能功能 輸輸 入入 輸出輸出 S1 S0 CP DIR DIL D0 D1 D2 D3 Q0n+1Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1清零清零0 0 0 0

43、 0保持保持1 0 Q0n Q1n Q2n Q3n并入并入1 1 1 d0 d1 d2 d3d0 d1 d2 d3右移右移1 0 1 1 1 Q0n Q1n Q2n1 0 1 0 0 Q0n Q1n Q2n左移左移1 1 0 1 Q1n Q2n Q3n 11 1 0 0 Q1n Q2n Q3n 0保持保持1 0 0 Q0n Q1n Q2n Q3nDR2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院48 功能：功能：對(duì)時(shí)鐘脈沖對(duì)時(shí)鐘脈沖 CP 計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。應(yīng)用：應(yīng)用：分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列、分頻、定時(shí)、產(chǎn)生節(jié)拍脈沖和脈沖序列、 進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算等。分類：分

44、類：按數(shù)制分：按數(shù)制分：二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、二進(jìn)制計(jì)數(shù)器、十進(jìn)制計(jì)數(shù)器、N 進(jìn)制進(jìn)制( (任意進(jìn)制任意進(jìn)制) )計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器按計(jì)數(shù)方式分：按計(jì)數(shù)方式分：加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、加法計(jì)數(shù)器、減法計(jì)數(shù)器、可逆計(jì)數(shù)可逆計(jì)數(shù)按時(shí)鐘控制分：按時(shí)鐘控制分：同步計(jì)數(shù)器同步計(jì)數(shù)器 異步計(jì)數(shù)器異步計(jì)數(shù)器2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院491. 集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器集成二進(jìn)制計(jì)數(shù)器74LS161 74LS161是是4位位二進(jìn)制同步加法二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器，它除了有二計(jì)數(shù)器，它除了有二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)功能外，還具有進(jìn)制加法計(jì)數(shù)功能外，還具有異步清零異步清零、同步并行同步并行置數(shù)置數(shù)，

45、保持保持等功能。等功能。 Q0 Q1 Q2 Q3TLDCOCPPCR D0 D1 D2 D30 0 0 00 0 1 1 0 0 1 1邏輯功能示意圖邏輯功能示意圖1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9VCC CO Q0 Q1 Q2 Q3 T LDCR CP D0 D1 D2 D3 P 地地引腳排列圖引腳排列圖2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院5074161的狀態(tài)表的狀態(tài)表 輸輸 入入 輸輸 出出備注備注CR LD P T CP D3 D2 D1 D0Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1CO 0 1 0 d3 d2 d

46、1d0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 d3 d2 d1 d0 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 保保 持持 保保 持持清零清零置數(shù)置數(shù)C=074161CR = 0Q3 Q0 = 0000同步同步并行置數(shù)并行置數(shù)CR=1，LD=0，CP 異步異步清零清零Q3 Q0 = D3 D0 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院5174161的狀態(tài)表的狀態(tài)表 輸輸 入入 輸輸 出出 注注CR LD P T CP D3 D2 D1 D0Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 Q0n+1CO 0 1 0 d3 d2 d1d0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0

47、 0 d3 d2 d1 d0 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 保保 持持 保保 持持 0清零清零置數(shù)置數(shù)CR = 1, LD = 1, CP ，P = T = 1二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)PT = 0CR = 1，LD = 1，保持保持若若 T = 0CO = 0若若 T = 1nnnnQQQQCO0123 741612022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院52二二進(jìn)進(jìn)制制同同步步加加法法計(jì)計(jì)數(shù)數(shù)器器的的狀狀態(tài)態(tài)表表 輸入脈輸入脈 沖數(shù)沖數(shù)10 0 0 0 0 0 0 120 0 0 1 0 0 1 030 0 1 0 0 0 1 140 0 1 1 0 1 0 050 1 0

48、0 0 1 0 160 1 0 1 0 1 1 070 1 1 0 0 1 1 180 1 1 1 1 0 0 091 0 0 0 1 0 0 1101 0 0 1 1 0 1 0111 0 1 0 1 0 1 1121 0 1 1 1 1 0 0131 1 0 0 1 1 0 1141 1 0 1 1 1 1 0151 1 1 0 1 1 1 1161 1 1 1 0 0 0 0nQ0nQ1nQ210nQ11nQ12nQ13nQnQ32022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院53 （8421BCD 碼）碼）十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器十進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器74LS1600123Q

49、QQQ00000001/00010/00011/00100/00101/00110/0011110001001/0/0/0/11 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9VCC CO Q0 Q1 Q2 Q3 T LDCR CP D0 D1 D2 D3 P 地地2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院543. 利用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成利用集成計(jì)數(shù)器構(gòu)成N進(jìn)制計(jì)數(shù)器進(jìn)制計(jì)數(shù)器 級(jí)聯(lián)級(jí)聯(lián) N1 和和 N2 進(jìn)制計(jì)數(shù)器，容量擴(kuò)展為進(jìn)制計(jì)數(shù)器，容量擴(kuò)展為 N1 N2N1進(jìn)制進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器N2進(jìn)制進(jìn)制計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器CP進(jìn)位進(jìn)位CCP（1）集成計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的

50、擴(kuò)展）集成計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)長(zhǎng)度的擴(kuò)展 Q0 Q1 Q2 Q3TLDCOCP P D0 D1 D2 D3CRQ4 Q5 Q6 Q7Q0 Q1 Q2 Q3TLDCOCP P D0 D1 D2 D3CRQ0 Q1 Q2 Q3CP11111CO016 16 = 2562022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院55（2）用反饋清零法獲得任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器）用反饋清零法獲得任意進(jìn)制計(jì)數(shù)器 當(dāng)計(jì)數(shù)到當(dāng)計(jì)數(shù)到 SN 時(shí)，立即產(chǎn)生清零信號(hào)，時(shí)，立即產(chǎn)生清零信號(hào)， 使返回使返回 S0 狀態(tài)。狀態(tài)。（瞬間即逝）（瞬間即逝）1. 寫(xiě)出狀態(tài)寫(xiě)出狀態(tài) SN 的二進(jìn)制代碼；的二進(jìn)制代碼；2. 求歸零邏輯表達(dá)式；

51、求歸零邏輯表達(dá)式；3. 畫(huà)連線圖。畫(huà)連線圖。 例例 用用 74161構(gòu)成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器構(gòu)成十二進(jìn)制計(jì)數(shù)器。110012 S23QQCR 狀態(tài)狀態(tài)S12的作用：的作用：產(chǎn)生歸零信號(hào)產(chǎn)生歸零信號(hào)Q0 Q1 Q2 Q3CTTLDCOCPCTPD0 D1 D2 D3CRQ0 Q1 Q2 Q3CP11CO0&異步清零異步清零2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院564. 數(shù)字鐘數(shù)字鐘 數(shù)字鐘是由數(shù)字鐘是由石英晶體振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼石英晶體振蕩器、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼器、顯示器和校時(shí)電路器、顯示器和校時(shí)電路組成。組成。 石英晶體振蕩器石英晶體振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)

52、產(chǎn)生的信號(hào)經(jīng)過(guò)分頻器分頻器作為秒脈沖，作為秒脈沖，秒脈沖送入秒脈沖送入計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)結(jié)果通過(guò)“時(shí)時(shí)”、“分分”、“秒秒”譯碼器譯碼器顯示時(shí)間。顯示時(shí)間。 （1）振蕩器）振蕩器:由由CC4069非門非門IC1-1，IC1-2、f0=32768Hz的石英晶體振蕩器、電阻和電容組成的石英晶體振蕩器、電阻和電容組成 （2）分頻器）分頻器:由兩個(gè)由兩個(gè)74LS393 IC2、IC3組成組成 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院57（3）計(jì)數(shù)器）計(jì)數(shù)器:由六個(gè)由六個(gè)74LS160 IC4、IC5、IC6、IC7、IC8、IC9和相應(yīng)的門電路和相應(yīng)的門電

53、路組成組成。（4）譯碼和顯示電路）譯碼和顯示電路：由六個(gè)：由六個(gè)74LS247 IC10、IC11、IC12、IC13、IC14、IC15、IC16和六個(gè)數(shù)碼管組成。和六個(gè)數(shù)碼管組成。 （5）時(shí)間校準(zhǔn)電路）時(shí)間校準(zhǔn)電路：時(shí)間校準(zhǔn)電路的作用是當(dāng)計(jì)時(shí)器：時(shí)間校準(zhǔn)電路的作用是當(dāng)計(jì)時(shí)器剛接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)剛接通電源或走時(shí)出現(xiàn)誤差時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)時(shí)”、“分分”、“秒秒”的校準(zhǔn)，由四的校準(zhǔn)，由四2輸入與門輸入與門74LS08、四、四2輸入或門輸入或門74LS32、四、四2輸入或非門輸入或非門74LS02等組成。等組成。 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院58數(shù)字鐘

54、電路圖數(shù)字鐘電路圖 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院599.3.4 十進(jìn)制加減十進(jìn)制加減/譯碼譯碼/鎖存驅(qū)動(dòng)電路鎖存驅(qū)動(dòng)電路 CD40110及其應(yīng)用及其應(yīng)用CD40110能完成十進(jìn)能完成十進(jìn)制的制的加法、減法、進(jìn)加法、減法、進(jìn)位、借位位、借位等計(jì)數(shù)功能，等計(jì)數(shù)功能，并能并能直接驅(qū)動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)小型七小型七段段LED數(shù)碼管。數(shù)碼管。 1. CD40110邏輯功能邏輯功能agTERLECPDVSSVDDbcdeQBOQCOCPU12345678161514131211109fCD401102022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院60 CD4011

55、0 功能表功能表 CPU CPD LE TE R計(jì)數(shù)器功計(jì)數(shù)器功能能顯示顯示 0 0 0 加加1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 隨計(jì)數(shù)器顯示隨計(jì)數(shù)器顯示 0 0 0減減1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)隨計(jì)數(shù)器顯示隨計(jì)數(shù)器顯示 0保持保持保持保持 1清零清零0 1 0禁止禁止不變不變 1 0 0加加1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)不變不變 1 0 0減減1計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)不變不變2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院612. 數(shù)顯式脈搏測(cè)試儀數(shù)顯式脈搏測(cè)試儀 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院629.3.5 4位十進(jìn)制定時(shí)位十進(jìn)制定時(shí)/減法計(jì)數(shù)集成電路減法計(jì)數(shù)集成電路 TEC9410及應(yīng)用及應(yīng)用 TEC9410是

56、是四位十進(jìn)制減法定時(shí)、計(jì)數(shù)專用集四位十進(jìn)制減法定時(shí)、計(jì)數(shù)專用集成電路成電路，采用大規(guī)模，采用大規(guī)模CMOS工藝制作。它具有集成工藝制作。它具有集成度高、抗干擾能力強(qiáng)、功能齊全、性能可靠、外圍度高、抗干擾能力強(qiáng)、功能齊全、性能可靠、外圍元件少等優(yōu)點(diǎn)。元件少等優(yōu)點(diǎn)。 1. TEC9410工作原理工作原理 該集成電路由該集成電路由振蕩及分頻、數(shù)碼預(yù)置、四位振蕩及分頻、數(shù)碼預(yù)置、四位BCD碼減法計(jì)數(shù)器、七段譯碼驅(qū)動(dòng)、碼減法計(jì)數(shù)器、七段譯碼驅(qū)動(dòng)、LED動(dòng)態(tài)掃動(dòng)態(tài)掃描描等電路組成等電路組成 。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院632. TEC9410的引腳功能的引腳功能 9腳

57、：腳：置數(shù)，計(jì)數(shù)控制端置數(shù)，計(jì)數(shù)控制端 7、6、5、4腳腳： LED顯示顯示掃描信號(hào)和預(yù)置數(shù)選通信掃描信號(hào)和預(yù)置數(shù)選通信號(hào)，高電平有效。號(hào)，高電平有效。 27、1、2、3腳腳：撥盤預(yù)撥盤預(yù)置數(shù)輸入信號(hào)置數(shù)輸入信號(hào) 15、16腳：腳：外接晶體振蕩器外接晶體振蕩器 12腳：腳：4位位BCD碼計(jì)數(shù)器碼計(jì)數(shù)器第第2位控制輸入端位控制輸入端 12357911121314106482827262422201817161519232521S2S4D4D3D2D11mQcCP1sS3T0.01sGNDVDDS1ZOgecaOSC2OSC1fZOHdbBO2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院

58、光電學(xué)院6417腳腳： 級(jí)聯(lián)借位信號(hào)級(jí)聯(lián)借位信號(hào) 25腳：腳：級(jí)聯(lián)控制端級(jí)聯(lián)控制端 10腳：腳：計(jì)數(shù)脈沖輸入端計(jì)數(shù)脈沖輸入端 1824腳：腳：驅(qū)動(dòng)七段驅(qū)動(dòng)七段LED顯示器的輸入信號(hào)顯示器的輸入信號(hào) 13、11、8腳：腳：0.01s、1s、1min時(shí)基信號(hào)輸出端時(shí)基信號(hào)輸出端 26腳：腳：輸出端，當(dāng)輸出端，當(dāng)4位計(jì)位計(jì)數(shù)器減為零時(shí)，數(shù)器減為零時(shí)，ZO=1，同時(shí)停止計(jì)數(shù)同時(shí)停止計(jì)數(shù) 2. TEC9410的引腳功能的引腳功能 (續(xù)續(xù))12357911121314106482827262422201817161519232521S2S4D4D3D2D11mQcCP1sS3T0.01sGNDVDDS1Z

59、OgecaOSC2OSC1fZOHdbBO2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院653. 應(yīng)用電路應(yīng)用電路 2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院669.3.6 多功能程控彩燈多功能程控彩燈CD71061P及其應(yīng)用及其應(yīng)用 CD71061P是一種專用的是一種專用的多功能程控彩燈多功能程控彩燈集成集成電路，采用大規(guī)模電路，采用大規(guī)模CMOS工藝制作，它具有集成度工藝制作，它具有集成度高、抗干擾能力強(qiáng)、功能齊全、擴(kuò)展簡(jiǎn)便、外圍元高、抗干擾能力強(qiáng)、功能齊全、擴(kuò)展簡(jiǎn)便、外圍元件少等優(yōu)點(diǎn)。件少等優(yōu)點(diǎn)。1. CD71061P的引腳功能的引腳功能 CD71

60、061P由由振蕩器，擴(kuò)展開(kāi)關(guān)，時(shí)序脈沖振蕩器，擴(kuò)展開(kāi)關(guān)，時(shí)序脈沖發(fā)生器，花樣控制器，譯碼器，花樣控制器和驅(qū)發(fā)生器，花樣控制器，譯碼器，花樣控制器和驅(qū)動(dòng)器動(dòng)器組成。組成。2022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院6715、1、2、3腳：腳：為花樣為花樣編程控制端編程控制端 12、11、10、9、7、6、5、4腳：腳：信號(hào)輸出端信號(hào)輸出端 13腳：腳：為振蕩器外接阻為振蕩器外接阻容元件端容元件端14腳：腳：為擴(kuò)展端為擴(kuò)展端 VDDAPPRCQ1Q2Q3Q4B2B3B4Q8Q7Q6Q5VSSB1123456789101112131415162022年5月8日星期日集成電路原理及應(yīng)用 中國(guó)計(jì)量學(xué)院光電學(xué)院682. CD71061P的應(yīng)用電路的應(yīng)用電路花樣花樣編程編程R100B1B2B3B4RCQ1Q8Q2Q3Q4Q5Q6Q7VSSVDD3VSC147FC20.1FRP1MICCD71061P16151231384567