Цифровые интегральные микоросхемы и их применение

 

Таблица 2.

 

Основные логические элементы представлены на рисунке 4.

 

Рисунок 4.а-НЕ,б-ИЛИ,в-И,г-ИЛИ-НЕ,д-И-НЕ

 

Базис И, ИЛИ, НЕ является избыточным. Кроме избыточного известны минимальные базисы: ИЛИ-НЕ; И-НЕ; ИЛИ,НЕ; И,НЕ

Посторенние логических схем на основании  логических функций, представленных в  СДНФ или СКНФ, в большинстве случаев  нецелесообразно. Переходу к логической схеме должна предшествовать минимизация логической функции с целью приведения их к такому виду, при котором соответствующая им схема более полно удовлетворяла бы требованиям, предъявляемым к ней. В первую очередь стремятся в результате упрощения получить минимальное количество логических элементов в схеме. После минимизации возможно выполнение других преобразований функций, цель которых сокращение числа типов логических элементов, приведение функции к такому виду, при котором удобно её реализовать с помощью заданных конкретных элементов. При минимизации используются различные свойства элементарных функций алгебры логики.

 

Логические элементы транзисторной , диодно-транзисторной  и транзисторно-транзисторной логики

 

Изображённый на рисунке 5а логический элемент при положительной логике реализует операцию ИЛИ-НЕ. При отрицательной логике этот ИЛЭ реализует операцию И-НЕ. Аналогично работает ИЛЭ без входных резисторов.

 

Рис 5. А - Элемент транзисторной  логики с непосредственными связями  НСТЛ, б- ИЛЭ без входных резисторов

 

Основной частью ТЛЭС(элемент транзисторной логики с эмитерными связями ) является переключатель тока (рисунок 6а) , для улучшения схемы рис. 6 в в одно из плеч включено параллельно несколько транзисторов.

 

Рисунок 6.

 

На рисунке 7. Изображён логический элемент диодно-транзисторной логики(ДТЛ)

 

Рисунок 7. а- сочетание диодного логического  элемента И с транзисторным инвертором. На этом же рисунке различные модификации

 

 

На рисунке 8 представлены элементы транзисторно-транзисторной логики.

 

Рисунок 8.

 

 

Заключение

 

 

Благодаря применению данной  технологии, в настоящее время  можно сразу  создать на одном кристалле законченную  схему из нескольких десятков, сотен  или  даже тысяч электронных компонентов. Преимущества новой разработки очевидны:

Снижение затрат (стоимость микросхемы обычно гораздо меньше, чем общая стоимость всех электронных элементов ее составляющих).

Надежность устройства. Это имеет  огромное значение, поскольку поиск  неисправности в схеме из десятков или сотен тысяч электронных  компонентов – довольно сложная и трудоемкая работа.

Ввиду того, что  электронные элементы интегральной микросхемы в сотни  и тысячи раз меньше своих аналогов в обычной сборной схеме, их энергопотребление  намного меньше, а КПД гораздо  выше.

 

Литература

     1.     Якубовский С. В., Ниссельсон Л. И., Кулешова В. И. и др. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы:

2.Справочник по микроэлектронной импульсной технике/ В.Н. Яковлев,       В.В        Воскресенский, С.И. Мирошниченко и др.- К.: Техника,1983.-359с.

3.Нестеренко А.В. ЭВМ и профессия программиста.-М.:Просвещение,1990.-160с.

4.Е.П.Угрюмов. Проектирование элементов и узлов ЭВМ.м.: Высшая школа,1987,-316с.