电子科大数电数字逻辑设计第三章

1,第3章数字电路,介绍数字电路中的电气知识,数字逻辑设计及应用,2,回顾,CMOS稳态电气特性逻辑电压电平和噪声容限带电阻负载的电路特性、扇出非理想输入、电流尖峰和去耦电容器不用的CMOS输入端CMOS动态电气特性速度：转换时间、传播延迟功耗：静态、动态,3,回顾,其他CMOS输入输出结构传输门施密特触发器输入三态输出漏极开路输出,线与,4,3.9双极逻辑,二极管开关特性,二极管逻辑,电平偏移不能直接驱动负载,5,双极结型晶体管,截止区放大区饱和区,6,肖特基晶体管,三极管内部电荷的建立和消散都需要时间存储时间（传输延迟的重要部分）确保晶体管正常工作时不进入深度饱和利用肖特基二极管,7,3.10晶体管晶体管逻辑,TTL与非门工作原理TTL逻辑的电气特性逻辑电平和噪声容限扇出、驱动能力、电阻性负载特性不用的输入端其它TTL电路或非门、非反相门三态输出、集电极开路OC门,TTL系列低态：0.00.8V高态：2.05.0V,8,二极管与门,输入保护,分相器,推拉式输出,9,低,截止,高,高,低,10,高,导通,低,1.0V,0.7V,11,逻辑系列,3.8CMOS系列HC、HCT高速VHC、VHCTFCT、FCT-T,3.11TTL系列H高速S肖特基L低功耗（LS）A高级（AS、ALS）F快速,功能,12,3.12CMOS/TTL接口,需要考虑：噪声容限、扇出、电容负载,13,74HCT驱动74LS高态:3.842.0=1.84V低态:|0.330.8|=0.47V,74LS驱动74HCT高态:2.72.0=0.7V低态:|0.50.8|=0.3V,1、直流噪声容限,14,74HCT驱动74LS低态扇出：,2、扇出,高态扇出：,高态剩余驱动能力：,15,2、扇出,思考：74LS(TTL)驱动74HCT(CMOS)的情况？,为什么说用TTL驱动TTL兼容的CMOS输入端几乎不用考虑直流扇出的限制？,16,3.13低电压CMOS逻辑和接口,为什么使用低电压？减小电源电压可以减小动态功耗更小的尺寸、更高的集成度3.30.3V2.50.5V1.80.15V,17,LVTTL输出可直接驱动TTL输入端如果输入是5V容许的，TTL输出可驱动LVTTL输入端如果LVTTL输出是5V容许的，TTL和LVTTL三态输出可驱动同一总线,18,3.14发射极耦合逻辑ECL,如何提高速度？防止晶体管饱和电流型逻辑（CML）（currentmodelogic，CML）也称为：发射极耦合（ECL）,（emitter-coupledlogic）,19,输入低态：3.6V,Q2抢先导通,3.4V,基本CML电路,Q1截止OUT1=5.0VOUT2=4.2V,20,基本CML电路,输入高态：4.4V,Q1抢先导通,3.8V,Q2截止OUT2=5.0VOUT1=4.2V,差分输出differentialoutput,21,第3章小结,正逻辑表示和负逻辑表示三种基本逻辑运算：与、或、非逻辑表达式、真值表、逻辑符号作为电子开关运用的二极管、双极型晶体管、MOS场效应管的工作方式逻辑系列：CMOS系列和TTL系列CMOS反相器的构成及工作状态分析,22,第3章小结（续）,学习理解逻辑电路的静态、动态特性分析，等价的输入、输出模型逻辑电压电平和噪声容限带电阻负载的电路特性、扇出非理想输入、电流尖峰和去耦电容器不用的CMOS输入端速度、功耗,23,第3章小结（续）,理解特殊的输入输出结构CMOS传输门施密特触发输入结构三态输出结构漏极开路OD输出结构（集电极开路OC）了解其他类型逻辑电路：TTL、ECL了解不同类型、不同工作电压的逻辑电路输入输出逻辑电平以及其间的连接配合,24,第2章掌握重点,正数的十进制、二进制、八进制、十六进制表示，以及它们之间的相互转换符号数的S-M码、补码、反码表示，以及它们之间的相互转换；带符号数的补码的加减运算BCD码、GREY码,25,第3章作业（P127132）,3.1(a)(d)(f)3.2(a)(d)(f)3.53.93.143.23(d)3.