一些集成電路及實(shí)際用途

在早期的數(shù)字時(shí)代，邏輯門(mén)由晶體管和分立元件制成。巨大的空間占用以及增加的熱量散發(fā)問(wèn)題推動(dòng)了將電路封裝在緊湊的集成電路中的技術(shù)，以容納成百上千個(gè)邏輯電路。本文討論了最重要的一些集成電路，并介紹了一些實(shí)際用途。

這兩個(gè)邏輯系列具有不同的特性，設(shè)計(jì)人員必須提前了解這些特性，以及其電路所需的規(guī)格。

• 7408：2輸入端四AND門(mén)
• 7411：3輸入端三AND門(mén)
• 7421：4輸入端雙AND門(mén)

• CD4081：2輸入端四AND門(mén)
• CD4073：3輸入端三AND門(mén)
• CD4082：4輸入端雙AND門(mén)。

• 三個(gè)NFC標(biāo)簽和三個(gè)解碼器
• 處理三個(gè)輸入的邏輯電路
• 一個(gè)電子鎖。

有趣的是，要?jiǎng)?chuàng)建該電路不需要使用微控制器，盡管后者肯定是一種更先進(jìn)的解決方案。微控制器是在邏輯門(mén)之后發(fā)明的，因此對(duì)于簡(jiǎn)單的電路來(lái)說(shuō)，自然是選擇使用邏輯IC。該設(shè)計(jì)存在著許多不同的解決方案。比較好的解決方案是IC 7411(3輸入端三AND門(mén))或CD4073(3輸入端三AND門(mén))。該系統(tǒng)僅使用IC的一個(gè)AND門(mén)，而另外兩個(gè)沒(méi)有使用(見(jiàn)圖3中的電路原理圖)。如前所述，建議將未使用的輸入端接地。三輸入AND端口的真值表預(yù)測(cè)，僅當(dāng)所有三個(gè)輸入均為邏輯1時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)1。因此，所有門(mén)禁標(biāo)簽必須同時(shí)激活電子鎖。如果卡片未被識(shí)別，相應(yīng)的NFC解碼器必須能夠發(fā)送低邏輯信號(hào)；如果標(biāo)簽被正確識(shí)別和驗(yàn)證，則相應(yīng)的NFC解碼器必須能夠發(fā)送高邏輯信號(hào)。如圖所示，還提出了一種僅涉及系統(tǒng)邏輯的可能的PCB實(shí)現(xiàn)方案。

與邏輯門(mén)相關(guān)的IC種類(lèi)繁多。拋開(kāi)舊型號(hào)不談，當(dāng)今市場(chǎng)上的邏輯門(mén)速度極快且性能，既有TTL類(lèi)型，也有CMOS類(lèi)型。在此就不一一列舉和解釋市場(chǎng)上現(xiàn)有的所有類(lèi)型了。此外，還可根據(jù)集成度和構(gòu)成不同邏輯門(mén)的內(nèi)部元件對(duì)其進(jìn)行細(xì)分。設(shè)計(jì)人員應(yīng)仔細(xì)記錄各種現(xiàn)有型號(hào)及其元件系列。

數(shù)字電子產(chǎn)品的IC是操作現(xiàn)代設(shè)備和數(shù)字系統(tǒng)的基礎(chǔ)。為滿足數(shù)字電子產(chǎn)品的多樣化需求，邏輯系列提供了大量的解決方案，并持續(xù)推動(dòng)數(shù)字電子產(chǎn)品領(lǐng)域的創(chuàng)新，使得功能越來(lái)越強(qiáng)大、越來(lái)越復(fù)雜，最重要的是，設(shè)備越來(lái)越小型化。如果系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)者就不需要使用微控制器；只需邏輯IC就足夠了。