数字集成电路。方案、说明

数字集成电路。收音机 - 适合初学者

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什么是现代数字集成电路？其外壳内装有按一定方案电连接的晶体管、二极管、电阻器等有源和无源元件的微型电子单元，其总数可达数万甚至数十万个！根据这个数字，可以区分小型和中等集成度的微电路、大型和特大型微电路。小集成度的数字微电路可包含多达 100 个，特大集成度可达 100 万个或更多的有源和无源元件。

一个微电路可以完成整个测量仪器、微型计算机、生产过程的自动控制装置、电子计算机（计算机）的节点的功能。例如，电子手表的“机制”以小时、分钟和秒、星期几和月份显示当前时间，同时用作秒表、闹钟，有时还用作微型计算器，仅由一个专门设计的大型微电路。多亏了数字微电路，现代计算机（越来越多地被称为计算机）的尺寸比它们的“祖先”小了 300 万倍，但它们的工作速度却提高了 10 万倍，此外，它们更可靠，消耗的能量也少得多。

数字微电路操作的描述和逻辑的基础是二进制数字系统，仅建立在两个数字上 - 一 (1) 和零 (0)。因此，逻辑元件、触发器、脉冲计数器和许多其他集成电路以及在其基础上创建的各种仪器和设备的通用名称 - 数字。二进制数字系统的这两个数字允许您书写和“记住”几乎任何数字。例如，我们熟悉的十进制数系统中的数字 25，用二进制书写，如下所示：11001。这里，可以表示为电脉冲的数字的每个位置对应于两个逻辑状态之一 - 逻辑状态1或逻辑0。这种信息编码系统对于计算机的编程和操作特别方便。

对于携带这个或那个数字信息的电信号，二进制数系统也对应于两种状态或两个条件电平：高，即更正的电压，以及低-更正的（甚至负的）电压。如果将高电平电压视为逻辑1，将低电平电压视为逻辑0，则这种逻辑称为正逻辑。对于负逻辑，则相反，高电平电压被视为逻辑O，低电平被视为逻辑1。在本书中，仅考虑正逻辑微电路。

但实际上不可能满足所有数字信号具有相同电压电平的条件。因此，考虑到可能的容差、数字微电路的特性，携带信息的电脉冲以一定的电压间隔为特征。因此，以K155、K133系列微电路为例，低电平对应逻辑0，信号电压为0～0,4V，即不超过0,4V，高电平对应逻辑1。逻辑 2,4，- 不低于 5 V 且不高于设计电源电压 - XNUMXV。对于其他系列的微电路，这些电平限制可以稍微小一些，或者相反，大一些，但对于每个系列都不变。

本书中描述的大多数实验、实验、各种设备和设备都旨在将它们主要与 K155 和 K176 系列的微电路一起使用——在他们设计的发电机、游戏机和信号机中最广泛使用的是他们的无线电爱好者、电子钟、测量仪器，包括对测量结果或时间的数字计数。您将不得不设计类似的设备和设备。

然而，我们认为，实际了解数字技术的基础知识应该从 K155 系列微电路开始，它是无线电爱好者最容易使用的，同样重要的是，在使用它们时不需要特殊的预防措施。

K155 系列包括大约 100 个不同程度的集成和功能的微电路。这些是各种触发器、脉冲计数器、数字代码转换器、解码器等。其中许多都是基于所谓的逻辑元件——实现逻辑代数最简单功能的电子设备。从他们开始，我们开始让您熟悉数字微电路的设备和操作。

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