數(shù)字集成電路是基于數(shù)字邏輯（布爾代數(shù)）設(shè)計(jì)和運(yùn)行的，用于處理數(shù)字信號(hào)的集成電路。根據(jù)集成電路的定義，也可以將數(shù)字集成電路定義為：將元器件和連線(xiàn)集成于同一半導(dǎo)體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。根據(jù)數(shù)字集成電路中包含的門(mén)電路或元、器件數(shù)量，可將數(shù)字集成電路分為小規(guī)模集成（SSI）電路、中規(guī)模集成MSI電路、大規(guī)模集成（LSI）電路、超大規(guī)模集成VLSI電路、特大規(guī)模集成（ULSI）電路和巨大規(guī)模集成電路（GSI，Giga Scale Integration）。

小規(guī)模集成電路包含的門(mén)電路在10個(gè)以?xún)?nèi)，或元器件數(shù)不超過(guò)10個(gè)；中規(guī)模集成電路包含的門(mén)電路在10～100個(gè)之間，或元器件數(shù)在100～1000個(gè)之間；大規(guī)模集成電路包含的門(mén)電路在100個(gè)以上，或元器件數(shù)在1，000～10, 000個(gè)之間；超大規(guī)模集成電路包含的門(mén)電路在1萬(wàn)個(gè)以上，或元器件數(shù)在100，000～1，000，000之間；特大規(guī)模集成電路的門(mén)電路在10萬(wàn)個(gè)以上，或元器件數(shù)在1，000，000～10，000，000之間。隨著微電子工藝的進(jìn)步，集成電路的規(guī)模越來(lái)越大，簡(jiǎn)單地以集成元件數(shù)目來(lái)劃分類(lèi)型已經(jīng)沒(méi)有多大的意義了，目前暫時(shí)以“巨大規(guī)模集成電路”來(lái)統(tǒng)稱(chēng)集成規(guī)模超過(guò)1億個(gè)元器件的集成電路。

可將數(shù)字邏輯電路分成組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路兩大類(lèi)。在組合邏輯電路中，任意時(shí)刻的輸出僅取決于當(dāng)時(shí)的輸入，而與電路以前的工作狀態(tài)無(wú)關(guān)。最常用的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、多路分配器、數(shù)值比較器、全加器、奇偶校驗(yàn)器等。在時(shí)序邏輯電路中，任意時(shí)刻的輸出不僅取決于該時(shí)刻的輸入，還與電路原來(lái)的狀態(tài)有關(guān)。因此，時(shí)序邏輯電路必須有記憶功能，必含有存儲(chǔ)單元電路。最常用的時(shí)序邏輯電路有寄存器、移位寄存器、計(jì)數(shù)器等。

具體的組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路不勝枚舉。由于它們的應(yīng)用十分廣泛，所以都有標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的集成電路產(chǎn)品，通常把這些產(chǎn)品叫做通用集成電路。與此相對(duì)應(yīng)地把那些為專(zhuān)門(mén)用途而設(shè)計(jì)制作的集成電路叫做專(zhuān)用集成電路(ASIC)。

數(shù)字集成電路產(chǎn)品的種類(lèi)很多，若按電路結(jié)構(gòu)來(lái)分，可分成TTL和MOS 兩大系列。且數(shù)字集成電路在使用時(shí)有很多需要注意的事項(xiàng)，以下：

①不允許在超過(guò)極限參數(shù)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，且容 易引起損壞。TTL集成電路的電源電壓允許變化范圍比較窄，一般在4.5～5.5V之間，因此必須使用+5V穩(wěn) 壓電源；CM0S集成電路的工作電源電壓范圍比較寬，有較大的選擇余地。選擇電源電壓時(shí)，除首先考慮到 要避免超過(guò)極限電源電壓外，還要注意到，電源電壓的高低會(huì)影響電路的工作頻率等性能。電源電壓低， 電路工作頻率會(huì)下降或增加傳輸延遲時(shí)間。例如CM0S觸發(fā)器，當(dāng)電源電壓由+15V下降到十3V時(shí)，其最高 工作頻率將從10MHz下降到幾十千赫。

②電源電壓的極性千萬(wàn)不能接反，電源正負(fù)極顛倒、接錯(cuò)，會(huì)因?yàn)檫^(guò)大電流而造成器件損壞。

③CM0S電路要求輸人信號(hào)的幅度不能超過(guò)VDD～VSS，即滿(mǎn)足VSS=V1=VDD。當(dāng) CM0S電路輸入端施加的電 壓過(guò)高（大于電源電壓）或過(guò)低（小于0V），或者電源電壓突然變化時(shí)，電路電流可能會(huì)迅速增大，燒壞器件，這種現(xiàn)象稱(chēng)為可控硅效應(yīng)。預(yù)防可控硅效應(yīng)的措施 主要有：

（1）·輸入端信號(hào)幅度不能大于VDD和小于0V；

（2）·消除電源上的干擾；

（3）·在條件允許的情況下，盡可能降低電源電壓，如果電路工作頻率比較低，用+5V電源供電最好；

（4）·對(duì)使用的電源加限流措施，使電源電流被限制在30mA以?xún)?nèi)。

④對(duì)多余輸人端的處理。對(duì)于CM0S電路，多余的輸人端不能懸空，否則，靜電感應(yīng)產(chǎn)生的高壓容易引起 器件損壞，這些多余的輸人端應(yīng)該接yDD或yss，或與其他正使用的輸人端并聯(lián)。這3種處置方法，應(yīng)根據(jù) 實(shí)際情況而定。

對(duì)于TTL電路，對(duì)多余的輸人端允許懸空，懸空時(shí)，該端的邏輯輸入狀態(tài)一般都作為“1”對(duì)待，雖然 懸 空相當(dāng)于高電平，并不影響與門(mén)、與非門(mén)的邏輯關(guān)系，但懸空容易受干擾，有時(shí)會(huì)造成電路誤動(dòng)作。因此 ，多余輸人端要根據(jù)實(shí)際需要做適當(dāng)處理。例如，與門(mén)、與非門(mén)的多余輸人端可直接接到電源上；也可將 不同的輸人端公用一個(gè)電阻連接到電源上；或?qū)⒍嘤嗟妮斎硕瞬⒙?lián)使用。對(duì)于或門(mén)、或非門(mén)的多余輸人端 應(yīng)直接接地。

⑤多余的輸出端應(yīng)該懸空處理，決不允許直接接到VDD或VSS，否則會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的短路電流而使器件 損壞 。不同邏輯功能的CM0S電路的輸出端也不能直接連到一起，否則導(dǎo)通的P溝道MOS場(chǎng)效應(yīng)管和導(dǎo)通的N溝道 MOS場(chǎng)效應(yīng)管形成低阻通路，造成電源短路而引起器件損壞。除三態(tài)門(mén)、集電極開(kāi)路門(mén)外，TTL集成電路的 輸出端不允許并聯(lián)使用。如果將幾個(gè)集電極開(kāi)路門(mén)電路的輸出端并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)“線(xiàn)與”功能時(shí)，應(yīng)在輸出端 與電源之間接人上拉電阻。

⑥由于CM0S電路輸人阻抗高，容易受靜電感應(yīng)發(fā)生擊穿，除電路內(nèi)部設(shè)置保護(hù)電路外，在使用和存放時(shí) 應(yīng)注意靜電屏蔽；焊接CM0S電路時(shí)，焊接工具應(yīng)良好接地，焊接時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，焊接溫度不要太高。更不 能在通電的情況下，拆卸，拔、插集成電路。

⑦多型號(hào)的數(shù)字電路之問(wèn)可以直接互換使用，如國(guó)產(chǎn)的CC4000系列可與CD4000系列、MC14000系列直接互 換使用。但有些引腳功能、封裝形式相同的IC，電參數(shù)有一定差別，互換時(shí)應(yīng)注意。

⑧注意設(shè)計(jì)工藝，增強(qiáng)抗干擾措施。在設(shè)計(jì)印制線(xiàn)路板時(shí)，應(yīng)避免引線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)，以防止信號(hào)之間的竄擾和 對(duì)信號(hào)傳輸?shù)难舆t。此外要把電源線(xiàn)設(shè)計(jì)得寬一些，地線(xiàn)要進(jìn)行大面積接地，這樣可減少接地噪聲干擾。 在CM0S邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)盡量減少電容負(fù)載。電容負(fù)載會(huì)降低CM0S集成電路的工作速度和增加功耗。

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