数字电路实验基本知识

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1、第一章数字电路实验基本知识一、中小规模数字集成电路系列及封装中、小规模数字集成电路中最常用的是TTL电路和CMOS电路。常用的有74系列40/45系列TTL器件型号以74（或54）作为前缀的，称为74(工业)/54(军工)系列，譬如74LS00、74F181、54S86等。高速CMOS电路HC（74HC系列）。与TTL兼容的高速CMOS电路HCT(74HCT系列)。TTL电路与COMS电路各有优缺点，TTL速度高，CMOS电路功耗小、电源范围大、抗扰能力强。数字集成电路器件有多种封装形式。DIP/SOP/SOIC/

2、PLCC/TQFP/PQFP/TSOPBGA中小规模集成电路常用下列两种封装形式DIP—双列直插SOP/SOIC—扁平封装实验中所用的74系列器件封装选用双列直插式（DIP），图1示是双列直插封装的正面示意图。第1引脚1、从正面看，器件一端有一个半圆缺口，这是正方向的标志。IC芯片的引脚序号是依次半圆缺口为参考点定位的，缺口左下边的第一个引脚编号为1，IC引脚编号按逆时针方向增加。图中的数字表示引脚编号。DIP封装的数字集成电路引脚数有14、16、20、24、28等多种。DIP封装特点2、DIP封装的器件有两列引脚

3、，两列引脚之间的距离能够作微小改变，但引脚间距不能改变。将器件插入实验平台上的插座（面包板）或从其上拔出时要小心，不要将器件引脚搞弯或折断第1引脚第7引脚第8引脚3、74系列器件一般右下角的最后一个引脚是GND，右上角的引脚是Vcc。例如，14引脚器件引脚7是GND；引脚14是Vcc；16引脚器件的8引脚是GND，16引脚是Vcc。但也有例外，如16引脚的双JK触发器74LS76，引脚13是GND，引脚5是Vcc。GNDVCC因此，使用集成电路器件时要先看清楚它的引脚分配图，找对电源和地引脚，避免因接线错误造成器件

4、损坏。二、可编程逻辑器件封装大规模可编程逻辑器件常采用PLCC/QFP/BGA等封装形式数字电路实验系统上，使用的复杂可编程逻辑器件EPM7128是144引脚的TQFP（ThinQuadFlatPackage）封装，图2是封装正面。器件的正面上方的小圆点指示引脚1，引脚编号按逆时针方向增加，引脚2在引脚1的左边，引脚144在引脚1的右边。EP1C3T144C8的电源引脚号、地引脚号有多个.定位点三、数字电路逻辑状态与电平标准规定数字电路是一种开关电路，开关的两种状态“开通”与“关断”，常用二元常量0和1来表示。在V

5、HDL中通常用BIT表述bitorbit-vector数字信号按信号方向分输入与输出(in/out/inout/buff)在数字逻辑电路中，区分逻辑电路状态“1”和“0”信号用电平来体现信号的电平一般有两种规定，即正逻辑和负逻辑。正逻辑规定，高电平表示逻辑“1”，低电平则表示逻辑“0”。负逻辑规定，低电平表示逻辑“1”，高电平则表示逻辑“0”。工程中多数采用正逻辑描述。现在常用的电平标准有TTL、CMOS、LVTTL、LVCMOS、ECL、PECL、LVPECL、RS232、RS485等，还有一些速度比较高的LVD

6、S、GTL、PGTL、CML、HSTL、SSTL等各自的供电电源、电平标准以及使用注意事项TTL:Transistor-TransistorLogic三极管结构Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=1.4V；VIL<=0.8V。　因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度。所以后来就把一部分“砍”掉了。也就是后面的LVTTL。三、数字电路逻辑状态与电平标准规定(TTL续)LVTTL又分3.3V、2.5V以及更低电压的LVTTL(Lo

7、wVoltageTTL)。3.3VLVTTL：Vcc：3.3V；VOH>=2.4V；VOL<=0.4V；VIH>=2V；VIL<=0.8V。2.5VLVTTL：Vcc：2.5V；VOH>=2.0V；VOL<=0.2V；VIH>=1.7V；VIL<=0.7V。更低的LVTTL不常用。多用在处理器等高速芯片，使用时查看芯片手册就OK了。TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平。三、数字电路逻辑状态与电平标准规定CMOS：ComplementaryMetalOxideSemiconductor  PMOS+NMOSVcc

8、：5V；VOH>=4.45V；VOL<=0.5V；VIH>=3.5V；VIL<=1.5V。　　　　相对TTL有了更大的噪声容限，输入阻抗远大于TTL输入阻抗。对应3.3VLVTTL，出现了LVCMOS，可以与3.3V的LVTTL直接相互驱动。3.3VLVCMOS：Vcc：3.3V；VOH>=3.2V；VOL<=0.1V；VIH>=2.0V；VIL<=0.7