Выполнение Энергетической программы СССР является одним из важнейших условий ускоренного развития экономики страны. В территориально-отраслевой программе «Интенсифнкация-90», одобренной ЦК КПСС, предусмотрено значительное повышение эффективности производства за счет комплексной механизации и автоматизации, широкого применения новой техники и технологии.
Значительная роль в деле повышения технического уровня промышленности принадлежит средствам современной электроники: ЭВМ, информационно-измерительной технике, телеметрии. Огромное значение имеет здесь цифровая микросхемотехника, которая находит применение во многих областях.
Настоящая книга представляет собой практическое пособие по современным цифровым интегральным микросхемам. Ее назначение — дать инженерно-техническим работникам, занятым по роду своей деятельности разработкой, производством, эксплуатацией или ремонтом цифровой аппаратуры, основные сведения об устройстве, функциональных особенностях и способах применения наиболее ходовых типов отечественных микросхем малого и среднего уровней интеграции. Описание ведется применительно к микросхемам ДТЛ, ТТЛ (ТТЛШ) и КМОП-структуры, получившим наибольшее распространение в информационно-измерительной технике. Поскольку книга имеет производственно-технический характер, особое внимание уделено прикладным вопросам, не получившим достаточного освещения в отечественной литературе.
Автор признателен рецензенту— д-ру техн. наук, проф. В. И. Анисимову за критические замечания и советы, которые были учтены при подготовке рукописи к печати.
Отзывы о содержании и оформлении книги и пожелания следует направлять в издательство по адресу: 191065, Ленинград, Марсово поле, д. 1, Ленинградское отделение Эиергоатомиздата.
Автор
1*
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие.............. 3
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ.
СОВРЕМЕННЫЕ ЦИФРОВЫЕ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ............ 4
Глава первая. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ...... —
Глава вторая. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ б
2-1. Системы счисления и двоичные коды ..... —
2-2. Булева алгебра......, . . . . 8
2-3. Законы булевой алгебры ...... . . 11
2-4. Взаимное соответствие булевых функций и логических ;
схем.............. 12'
2-5. Логическое соглашение........,14
Глава третья. РАЗНОВИДНОСТИ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СХЕМ 16
3-1. Комбинационные и последовательностные устройства . —
3-2. Микросхемы с тремя выходными состояниями ... 17.
3-3. Параметры микросхем ........, 19
Глава четвертая. ДИОДНО-ТРАНЗИСТОРНАЯ ЛОГИКА 23
4-1. Принцип действия.......... —
4-2. Высокопороговая логика...... . . 26
Глава пятая. ТРАНЗИСТОРНО-ТРАНЗИСТОРНАЯ ЛОГИКА « 28
5-1. Общие положения ......«...•. —
5-2. Универсальные (стандартные) сериа ТТЛ .... 30
5-3. Разновидности микросхем ТТЛ . . . . ... 41
5-4. Микросхемы ТТЛ с транзисторами Шотки , . . • *2
5-5. Логические элементы ТТЛ....... 47'
5-6. Микросхемы с открытым коллектором . . . , ч 50,
5-7. Логические элементы ТТЛ с тремя выходными состоя- ft
ниями ............. 55
5-8. Неиспользуемые логические элементы ТТЛ . . . • 22
5-9. Неиспользуемые входы ТТЛ . ... '.". ., . * 92 5-10. Совместное применение разных серий ТТЛ . •
^ffPA
5-11. Питание микросхем ТТЛ........ 59
5-12. Перспективы развития микросхем ТТЛ .... —
Глава шестая. ИНТЕГРАЛЬНЫЕ СХЕМЫ С КОМПЛЕМЕНТАРНЫМИ МОП-ТРАНЗИСТОРАМИ ... 59
6-1. МОП-транзисторы .......... —
6-2. Микросхемы КМОП-структуры ...... 62
6-3. Базовые элементы КМОП........ 64
6-4. Инвертор КМОП .......... —
6-5. Защитная цепочка ..... .... 68
6-6. Двунаправленный ключ......... 71
6-7. Основные характеристики микросхем КМОП-структуры 74
6-8. Логические элементы КМОП ....... 79
6-9. Правила обращения с микросхемами КМОП ... 88
6-Ю. Питание микросхем КМОП........ 94
6-11. Сопряжение микросхем ТТЛ и КМОП..... —
6-12. Перспектива развития микросхем КМОП .... 96
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
КОМБИНАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА ..... 96
Глава седьмая. МУЛЬТИПЛЕКСОРЫ ...... —
7-1. Основные положения . '........ —
7-2. Схемотехнические решения........ 97
7-3. Способы наращивания ......... 100
7-4. Мультиплексоры как универсальные логические элементы 102
7-5. Мультиплексоры ТТЛ ....... 103
7-6. Мультиплексоры КМОП......... 109
Глава восьмая. ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОРЫ И ДЕШИФРАТОРЫ
. 8-1. Основные положения ........... 111
8-2. Демультиплексоры-дешифраторы ТТЛ..... 115
8-3. Демультиплексоры-дешифраторы КМОП . . . . 119
Глава девятая. АРИФМЕТИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА . . 122
9-1. Общие соображения.......... —
9-2. Сумматоры ............ 123
9-3. Субтракторы (вычитатели) . ,...... 129
9-4. Умножение и деление........ . . 132
9-5. Сумматоры ТТЛ.......... . 133
9-6. Сумматоры и умножители КМОП ...... 141
9-7. Деление............. 145
9-8. Цифровые компараторы {устройства сравнения) . . —
9-9. Контроль четности . . . ....... 150
9-10. Арифметико-логические устройства ..... 157
ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТНЫЕ УСТРОЙСТВА . . . 162
Глава десятая. ТРИГГЕРЫ ......... —
10-1. Общие соображения.......... —
10-2. Триггерная ячейка.......... 163
279
10-3. Тритгерные системы .'.._'..". . . . . .163 \
10-4. Асинхронные и синхронные триггеры..... 170
10-5. Способы управления триггерами . .... . . 172 '
10-6. Асинхронные /?5-трштеры . . . ... . .' 175
10-7. Синхронные ^S-триггеры ........ 176
10-8. //(-триггеры............ 180
10-9. D-триггеры............ 1?4
10-10. DV-триггеры........... 191
10-11. Т и ГУ-триггеры......... . 192
10-12. Несимметричные триггеры . . . . . . . . !95
Глава одиннадцатая. СЧЕТЧИКИ И ДЕЛИТЕЛИ . . .199
11-1. Общие положения .......... — ',
11-2. Классификация счетчиков ........ 201
11-3. Счетчики ТТЛ с последовательным переносом . , 208
11-4. Счетчики ТТЛ с параллельным переносом .... 214 I
11-5. Счетчики КМОП с последовательным переносом . . 223 |
11-6. Счетчики КМОП с параллельным переносом ... 231 I
Глава двенадцатая. РЕГИСТРЫ ....... 236
12-1. Основные положения......... —
12-2. Регистры памяти.......... 237
12-3. Регистры сдвига . . . . . . . . . . 240
12-4. Регистры сдвига ТТЛ .........243
12-5. Регистры сдвига КМОП.....* .... 246
12-6. Кольцевые счетчики . . . ..... ; . 254
ЧАСТЬ ЧЕТВЕРТАЯ
НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИФРОВЫХ МИКРОСХЕМ ......... 238
Г пава тринадцатая. ЦИФРОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ В ЛИНЕЙНОМ РЕЖИМЕ .... —
Глава четырнадцатая. ИМПУЛЬСНЫЕ УСТРОЙСТВА НА
МИКРОСХЕМАХ .... 262
14-1. Общие положения.......... —
14-2. Формирователи........... 263
14-3. Одновибраторы (ждущие мультивибраторы) , . . 266
14-4. Одновибраторы — самостоятельные изделия » . . 267
14-5. Мультивибраторы .......... 273
Список литературы ............ 276
Цена: 150руб.
