選用數(shù)字集成電路器件的一般原則
發(fā)布時間:2012/2/1 21:22:52 訪問次數(shù):1309
1.邏輯功能GCA200CA60
只要能完成邏輯功能,無論選用哪一種器件都是可以的。但是,考慮到系統(tǒng)構(gòu)成后的一些具體指標(biāo),在選擇器件種類時,還必須根據(jù)數(shù)字集成電路器件所處的工作條件和實際參數(shù)來考慮系統(tǒng)中各部分的配合。
2.電源條件
當(dāng)要求組成的系統(tǒng)能在以電池為電源的條件下工作時,應(yīng)選擇CMOS電路器件。因為CMOS電路不僅功耗最低、可以延長電池的使用時間,而且其電源電壓范圍寬,適應(yīng)性強(qiáng),當(dāng)電池電壓稍有跌落也不致影響電路的邏輯功能。
當(dāng)系統(tǒng)的電源電壓高于5V(5~18 V之間)時,適宜選用CMOS器件。若要用TTL器件,必須加電平轉(zhuǎn)換電路。
當(dāng)用5V電源時,CMOS電路CC4000B系列器件可直接驅(qū)功一個74LS系列TTL電路或兩個74LS系列TTL電路,兩種器件可混合使用。
3.系統(tǒng)的工作速度
系統(tǒng)的工作速度是指系統(tǒng)中同步時鐘脈沖或有關(guān)控制信號的重復(fù)頻率的高低。產(chǎn)品手冊中的“最高輸入時鐘頻率fm。!奔捶从沉诉@個限度。
①CMOS電路器件的功耗會隨工作頻率升高、狀態(tài)變換頻繁而增加,而TTL電路器件功耗雖大,但與工作頻率基本無關(guān),因此工作頻率在1 MHz以上,選用TTL電路器件。
②當(dāng)系統(tǒng)的工作頻率較低時,選用CMOS電路器件。
③若對功耗和速度都無嚴(yán)格要求時,則TTL電路和CMOS電路器件均可選用。
④在選用寄存器、計數(shù)器和移位寄存器等時序邏輯電路時,由于它們都由D觸發(fā)或JK觸發(fā)器等基本單元構(gòu)成。因此它們的最高工作頻率一般不超過同一系列觸發(fā)器的指標(biāo)。
總之,必須保證系統(tǒng)的工作速度不得大于所使用系列的觸發(fā)器的最高輸入時鐘頻率max。
4.傳輸延遲時間
傳輸延遲時間是反映數(shù)字集成電路器件的輸出端對輸入信號或時鐘脈沖響應(yīng)快慢程度的參數(shù)。對組合邏輯電路來說,可以因門電路器件的傳輸延遲時間而使電路產(chǎn)生“競爭 冒險”現(xiàn)象,致使系統(tǒng)發(fā)生邏輯混亂。因此,在構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)時應(yīng)充分注意器件的傳輸延遲時間這一參數(shù),以此作為估計各器件輸出延時的依據(jù),從而確定系統(tǒng)中各部分之間的時間配合。
5.?dāng)?shù)據(jù)建立和保持時間
數(shù)據(jù)建立時間是指數(shù)據(jù)或控制信號先于時鐘脈沖有效邊沿到達(dá)前就穩(wěn)定的最短時間;數(shù)據(jù)保持時間是指時鐘脈沖有效邊沿到達(dá)后,數(shù)據(jù)或控制端電平應(yīng)繼續(xù)保持不變的最短時間。在實際的數(shù)字系統(tǒng)中,因集成電路內(nèi)部不可避免地存在著傳輸延遲,所以對數(shù)據(jù)建立和保持時間應(yīng)當(dāng)保留較充分的余量,必選用能保證這兩個指標(biāo)的器件,否則,在系統(tǒng)調(diào)試過程中很容
易產(chǎn)生誤動作。
6.時鐘脈沖寬度和置位、復(fù)位脈沖寬度
為了使系統(tǒng)工作穩(wěn)定,系統(tǒng)中的時鐘脈沖或置位、復(fù)位脈沖應(yīng)保持適當(dāng)?shù)膶挾取?BR> 除以上所述各原則外,選用器件時還要考慮邏輯電平、抗干擾能力、扇出系數(shù)和價格等諸多因素。
1.邏輯功能GCA200CA60
只要能完成邏輯功能,無論選用哪一種器件都是可以的。但是,考慮到系統(tǒng)構(gòu)成后的一些具體指標(biāo),在選擇器件種類時,還必須根據(jù)數(shù)字集成電路器件所處的工作條件和實際參數(shù)來考慮系統(tǒng)中各部分的配合。
2.電源條件
當(dāng)要求組成的系統(tǒng)能在以電池為電源的條件下工作時,應(yīng)選擇CMOS電路器件。因為CMOS電路不僅功耗最低、可以延長電池的使用時間,而且其電源電壓范圍寬,適應(yīng)性強(qiáng),當(dāng)電池電壓稍有跌落也不致影響電路的邏輯功能。
當(dāng)系統(tǒng)的電源電壓高于5V(5~18 V之間)時,適宜選用CMOS器件。若要用TTL器件,必須加電平轉(zhuǎn)換電路。
當(dāng)用5V電源時,CMOS電路CC4000B系列器件可直接驅(qū)功一個74LS系列TTL電路或兩個74LS系列TTL電路,兩種器件可混合使用。
3.系統(tǒng)的工作速度
系統(tǒng)的工作速度是指系統(tǒng)中同步時鐘脈沖或有關(guān)控制信號的重復(fù)頻率的高低。產(chǎn)品手冊中的“最高輸入時鐘頻率fm。。”即反映了這個限度。
①CMOS電路器件的功耗會隨工作頻率升高、狀態(tài)變換頻繁而增加,而TTL電路器件功耗雖大,但與工作頻率基本無關(guān),因此工作頻率在1 MHz以上,選用TTL電路器件。
②當(dāng)系統(tǒng)的工作頻率較低時,選用CMOS電路器件。
③若對功耗和速度都無嚴(yán)格要求時,則TTL電路和CMOS電路器件均可選用。
④在選用寄存器、計數(shù)器和移位寄存器等時序邏輯電路時,由于它們都由D觸發(fā)或JK觸發(fā)器等基本單元構(gòu)成。因此它們的最高工作頻率一般不超過同一系列觸發(fā)器的指標(biāo)。
總之,必須保證系統(tǒng)的工作速度不得大于所使用系列的觸發(fā)器的最高輸入時鐘頻率max。
4.傳輸延遲時間
傳輸延遲時間是反映數(shù)字集成電路器件的輸出端對輸入信號或時鐘脈沖響應(yīng)快慢程度的參數(shù)。對組合邏輯電路來說,可以因門電路器件的傳輸延遲時間而使電路產(chǎn)生“競爭 冒險”現(xiàn)象,致使系統(tǒng)發(fā)生邏輯混亂。因此,在構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)時應(yīng)充分注意器件的傳輸延遲時間這一參數(shù),以此作為估計各器件輸出延時的依據(jù),從而確定系統(tǒng)中各部分之間的時間配合。
5.?dāng)?shù)據(jù)建立和保持時間
數(shù)據(jù)建立時間是指數(shù)據(jù)或控制信號先于時鐘脈沖有效邊沿到達(dá)前就穩(wěn)定的最短時間;數(shù)據(jù)保持時間是指時鐘脈沖有效邊沿到達(dá)后,數(shù)據(jù)或控制端電平應(yīng)繼續(xù)保持不變的最短時間。在實際的數(shù)字系統(tǒng)中,因集成電路內(nèi)部不可避免地存在著傳輸延遲,所以對數(shù)據(jù)建立和保持時間應(yīng)當(dāng)保留較充分的余量,必選用能保證這兩個指標(biāo)的器件,否則,在系統(tǒng)調(diào)試過程中很容
易產(chǎn)生誤動作。
6.時鐘脈沖寬度和置位、復(fù)位脈沖寬度
為了使系統(tǒng)工作穩(wěn)定,系統(tǒng)中的時鐘脈沖或置位、復(fù)位脈沖應(yīng)保持適當(dāng)?shù)膶挾取?BR> 除以上所述各原則外,選用器件時還要考慮邏輯電平、抗干擾能力、扇出系數(shù)和價格等諸多因素。
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