Основные типы логических элементов.
По функциональному назначению ЦИС делятся на следующие группы:
1) логические, изменяющие логическое содержание входных сигналов – например, такие комбинационные устройства, как дешифраторы, шифраторы, мультиплексоры, демультиплексоры, сумматоры, преобразователи кодов и др.;
2) запоминающие, выполняющие функции хранения в течение заданного времени – триггеры, счетчики, регистры, запоминающие устройства;
3) вспомогательные, обеспечивающие электрическое и временное согласование работы ИС двух первых групп (преобразователи уровня, шинные формирователи, формирователи импульсов, устройства задержки).
Основные параметры и характеристики ЦИС.Логические элементы как функциональные устройства и элементы электрической цепи характеризуются совокупностью параметров и характеристик, которые условно можно разбить на следующие группы:
• Функциональные. К основным функциональным параметрам относятся:
1. Реализуемая логическая функция (например, 2И-НЕ , 8ИЛИ-НЕ).
2. Коэффициент разветвления по выходу , определяющий нагрузочную способность логического элемента и показывающий, сколько входов элементов этой же серии может быть одновременно подключено к выходу ( может составлять от 10 до 100).
3. Коэффициент объединения по входу , характеризующий максимально допустимое число входов ЦИС, с помощью которых реализуется логическая функция ( обычно равен 2 - 16).
4. Тип выхода логического элемента: обычный, с повышенной нагрузочной способностью, с открытым коллектором (ОК), с тремя выходными состояниями.
• Динамические. Динамические параметры характеризуют быстродействие логического элемента и определяются по времени задержки распространения сигналов с использованием временных диаграмм входных и выходных.
• Электрические.
1. Напряжения высокого и низкого уровней (входные и выходные ) и их допустимые отклонения.
2. Пороговые напряжения высокого и низкого уровней (входные , и выходные ).
3. Входные и выходные токи при соответствующих уровнях напряжений.
4. Статическая помехоустойчивость - это максимальное значение напряжения помехи на выходе логического элемента, которое может вызвать срабатывание подключенного к нему логического элемента той же серии и оценивается как минимальная разность между значениями выходного и входного сигналов данного уровня:
= − ;
= − .
5. Динамическая помехоустойчивость характеризует максимально допустимую амплитуду помехи при заданной ее длительности, которая не приведет к срабатыванию элемента. При этом речь идет о длительностях помехи меньших или соизмеримых с длительностью задержки распространения сигнала через логический элемент.
• Эксплуатационные. Эксплуатационные параметры определяют режимы и условия эксплуатации:
1. Напряжение питания и его допустимые отклонения.
2. Допустимые значения уровней напряжения логических сигналов и .
3. Допустимые входные , и выходные токи ,
4. Токи , мощности потребления интегральных схем , для двух состояний и средняя потребляемая мощность: = 0 ,5 ( + ).
Для сравнения между собой интегральных схем различных серий используют интегральный параметр - энергию переключения Э = ⋅ , которая показывает работу, затрачиваемую на выполнение единичного переключения.
• Технико-экономические. К основным технико-экономическим параметрам ЦИС относятся:
1. Стоимость.
2. Степень интеграции, характеризующая число транзисторов и других компонентов N на кристалле: G = Еnt [lgN] +1, где Еnt [ · ] – операция выделения целой части числа. В зависимости от значения G ЦИС подразделяются на: - ЦИС первой или малой степени интеграции (G = 1); - ЦИС второй или средней степени интеграции (G = 2); - ЦИС третьей или большой степени интеграции или БИС (G = 3); - ЦИС сверхбольшой степени интеграции или СБИС (G ≥ 4). 3. Функциональная сложность, характеризующая число условных логических преобразований, выполняемых ЦИС. К технико-экономическим параметрам также относятся площадь кристалла, процент выхода годных ЦИС при их производстве и надежность.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|