对于数字电路或含有数字电路的电路图,看懂它的关键是,通过分析各种输入信号状态与输出信号状态之间的逻辑关系,搞清楚电路的逻辑功能。
一是数字集成电路引脚的主要作用是建立集成电路内部电路与外围电路的连接点,发挥电路的正常功能。
二是数字电路输入端,包括数据输入端和控制输入端两大类,可分为一般输入端、反相输入端、边沿触发输入端、反相边沿触发输入端等。
三是数字电路输出端,可分为_般输出端和反相输出端。
四是可采用顺向“看图法”或逆向“看图法”来分析数字电路。
五是数字电路处理的是不连续的、离散的数字信号,数字信号一般只具有“0”和“1”两个状态,这与传统的模拟电路完全不同,对于数字电路或含有数字电路的电路图,看懂它的关键是,通过分析各种输入信号状态与输出信号状态之间的逻辑关系,搞清楚电路的逻辑功能。
六是数字集成电路在电路图中通常以分散画法的形式出现,即一块集成电路中的若干个功能单元,以逻辑符号的图形分布在电路图中的不同位置上,这是数字电路与模拟电路在电路图表现形式上的显著区别。
分析数字电路,一般只需要掌握逻辑单元的功能,而不必去研究逻辑单元内部的电路。因此,熟识数字逻辑单元的符号和数字集成电路引脚的特征,能够帮助我们正确看懂数字电路图。
1.数字集成电路引脚有什么作用
数字集成电路引脚的主要作用是:建立集成电路内部电路与外围电路的连接点,只有通过引脚与外围电路建立联系,数字电路才能发挥其功能。
(1)通过引脚使数字电路之间、数字电路与其他电路之间建立有机的逻辑关系。
(2)通过引脚为数字集成电路提供工作电源。
(3)通过引脚为数字电路提供输入信号,并引出数字电路处理后的输出信号。
所以,识别和掌握数字集成电路各引脚的作用和功能,是看懂和分析含有数字集成电路的电路图的有效方法。
2.数字集成电路引脚有哪些类型
各种数字集成电路由于功能不同,决定了它们的引脚也不尽相同。但是电源引脚、接地引脚、输入端和输出端引脚则是大多数数字集成电路所必有的。
3.怎样识别电源引脚
电源引脚的作用是为数字集成电路引入直流工作电压。
(1)数字集成电路一般采用单电源供电,即采用单一的正直流电压作为工作电压。数字集成电路具有一个电源引脚,电路图中有时在电源引脚旁标注有“VDD”字符,如下图所示。
(2)电源引脚的外电路具有以下明显的特征:
①电源引脚直接与相应的电源电路的输出端相连接。
②电源引脚与地之间一般都接有大容量的电源滤波电容(见图l中的Cl)。
(3)电路图中有些数字集成电路可能有多个引脚接电源,这些引脚中有些并非是真正的电源引脚,而是逻辑功能的需要。
主要有以下3种情况:
①有些数字集成电路内部包含有若干个互相独立的门电路或触发器,对于其中多余不用的门电路或触发器,往往将它们的输入端接正电源,如下图所示。
②与门、与非门多余不用的输入端,应接正电源以保证其逻辑功能正常,如下图所示。
③触发器、计数器、译码器、寄存器等数字电路中,不使用的“0”电平有效的控制端,应接正电源以保证其逻辑功能正常,如下图所示。
4.怎样识别接地引脚 接地引脚的作用是: 将数字集成电路内部的地线与外电路的地线连通。 (1)数字集成电路一般具有一个接地引脚,电路图中有时在接地引脚旁标注有“GND”字符。 (2)接地引脚的外电路的明显特征是直接与电路图中的地线相连接,或者直接绘有接地符号。 (3)电路图中有些集成电路可能有多个引脚接地。 主要有以下3种情况: ①有些数字集成电路内部包含有若干个互相独立的门电路或触发器,对于其中多余不用的门电路或触发器,往往将它们的输入端接地,如下图所示。 ②或门、或非门多余不用的输入端,应接地以保证其逻辑功能正常,如下图所示。 ③触发器、计数器、译码器、寄存器等数字电路中,不使用的“1”电平有效的控制端,应接地以保证其逻辑功能正常,如下图所示。 5.怎样识别输入端引脚 数字电路输入端包括数据输入端和控制输入端两大类,这些输入端从引脚图形上可分为一般输入端,反相输入端、边沿触发输入端、反相边沿触发输入端等,如下图所示。(1)一般数据输入端,数据信号以原码形态输入。例如:
①门电路的输入端,有时标注有字符“A、B、C…”,如下图所示。
②触发器的数据输入端,标注有字符“D、J、K…”,如下图所示。
③移位寄存器的数据输入端中,串行数据输入端标注有“D"字符,并行数据输入端标注有“Pl、P2、P3、P4…”字符,如下图所示。
(2)一般控制输入端,控制信号为“1”时起作用。例如D触发器的“R”(置“0”端)和“S”(置“1”端)两个控制输入端,当R=l时,触发器被置“0”:当S=l时,触发器被置“1”;当R=0或S=0时,对触发器不起任何控制作用。
(3)反相数据输入端,数据信号以反码形态输入。例如:
①下图(a)所示为具有反相数据输入端的门电路,反相输入端的标注字符上方有一短杠“-”,表示反相,如A(的反)、B(的反)…反相数据输入端的效果相当子将输入信号反相后,再输入。下图(b)所示为其等效电路。
②下图所示为具有反相数据输入端的移位寄存器,“D”为反相串行数据输入端。
(4)反相控制输入端,控制信号为“O”时起作用。例如,K触发器的“R的反”(置“0”端)和“S的反”(置“1”端)两个控制输入端,当R的反=0时,触发器被置“0”;当S的反=0时,触发器被置“1”;当R的反=l或S的反=l时,对触发器不起任何控制作用。
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