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逻辑芯片知识介绍

时间:2020-02-14 00:13来源:海猎人

15.0.3 逻辑芯片知识介绍

每个逻辑门都是由若干个三极管蚀刻到硅片上形成的。最初的直插式DIP通孔封装的逻辑门芯片有14个引脚,现在还在生产。但是现在标贴的版本用得更广泛。

尽管现在计算机已经不再是用逻辑门来搭建的了,这些逻辑门还是有用处的——比如在胶连逻辑上,这种逻辑将电路板上不同的部分连接到一起。

一个14引脚的芯片可能含有四个双输入逻辑门,三个三输入逻辑门,两个四输入逻辑门或者是一个八输入逻辑门。这些配置通常被称为四门、三门、双门、单门,它们描述的是一个芯片里面有多少个逻辑门。

每一个多门芯片里面单独的逻辑门和其他的多几门都是完全独立的。

一个芯片里面没有使用的逻辑门的输入应当连接到地上,防止接受电磁场干扰并作出反应。

一个高电平输入或者输出的电平和电源正极的电压接近,而一个低电平的输入或者输出则和0V接近。负电平的逻辑芯片也是有的,但是用的很少。

逻辑族是相继开发的几代芯片。我将用到的是74HC00芯片族,它的这个叫法是因为所有的部件都是以数字74开头,而HC则是说这是一个高速的CMOS芯片。00的位置可以是两个数字,可以是三个数字,也可以是四个数字,用来表明是哪种芯片。在有必要的时候,我还会使用更老的4000B族的CMOS芯片。

大家在订购芯片的时候要注意,因为这些通孔的芯片和表贴的芯片的序列号几乎是一样的。很多在线的提供商都有一个过滤,可以只搜索DIP或者PDIP通孔封装的芯片。

逻辑芯片设计已经考虑了级联使用,这样一个芯片的输出就可以直接连接到另一个芯片的输入上,只要这些芯片属于同一个芯片族就可以了。

一个芯片在高电平的时候会吸取电流,而低电平的时候会输出电流。

●HC族中的每个逻辑芯片都能够吸取或者输出25mA的直流电流,这个电流足够驱动常见的LED灯。但是,当你的芯片在输出这样大的电流的时候,输出电压会被拉低。大家可以在驱动LED灯的时候用一个万用表来检查电压,而在这个时候用这个输出给另一个芯片做输入的时候也要小心。大家在有必要的时候可以增加LED灯串联电阻的阻值。

当一个按键开关或者单刀单掷开关连在逻辑门的输入上的时候,大家一定不要让输入引脚的电压在关断的时候悬空着。要用一个下拉或者上拉电阻来保持这个输入引脚的高电平或者低电平。参见图15-6

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15-6

当电源正极通过按键开关或者机电开关连接在逻辑门输入上的时候,需要用一个下拉电阻来保证当开关断开的时候输入不是悬空的。如果图中电源正极和电源负极对调一下,电阻就变成了一个上拉电阻

逻辑图和元器件电路原理图是不一样的。在逻辑图中,比如图15-2中的逻辑图,向逻辑芯片供电的电源常常是不会画出来的,而上拉或者下拉电阻也会被省略掉。而在元器件电路原理图中,画出来的是带引脚连接的芯片而不是逻辑门,所有需要的电源连接都需要画出来。

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