Вступ
Сучасна цифрова інтегральна мікросхема - це мініатюрний електронний блок, що містить у своєму корпусі транзистори, діоди, резистори та інші активні та пасивні елементи, - загальна кількість їх може досягати декількох десятків і навіть сотень тисяч! Залежно від кількості елементів
розрізняють мікросхеми малого ступеня інтеграції, мікросхеми середнього ступеня інтеграції, великі інтегральні мікросхеми і надвеликі інтегральні мікросхеми. Мікросхеми малого ступеня інтеграції можуть містити до
10-30 радіокомпонентів, а надвеликі інтегральні мікросхеми до 1СЮ тисяч і активніших і пасивних елементів.
Одна цифрова мікросхема може виконувати функцію цілого блоку вимірювального приладу, пристрої автоматичного управління виробничим процесом, мікропроцесора, вузла електронної обчислювальної машини (ЕОМ). Наприклад, «механізм» наручного електронного годинника складається лише з однієї спеціально розробленої великої інтегральної мікросхеми.
Досліди, експерименти, різні прилади розраховані на використання мікросхем серії К155 малого та середнього ступенів інтеграції. Мікросхеми саме цієї серії найпростіше використати.
У серію К155 входять понад 80 мікросхем різного ступеня інтеграції та функціонального призначення. Основою багатьох їх служать логічні елементи електронні блоки, реалізують найпростіші функції алгебри логіки. З них і слід розпочати ознайомлення з основами цифрової техніки.
Логічних елементів, які працюють як самостійні цифрові мікро-схеми малого ступеня інтеграції та як компоненти мікросхем вищого ступеня інтеграції, можна нарахувати кілька десятків. Розглянемо деякі логічні елементи: І, АБО, НІ, І-НЕ. Елементи І, АБО, НЕ - основні, а І-НЕ є комбінацією елементів І і НЕ.
Що являють собою ці елементи цифрової техніки, як вони функціонують? В основу опису та роботи логічних елементів і цифрових мікросхем взагалі покладена двійкова система числення, що складається з двох цифр - одиниці (1) і нуля (0). Звідси і узагальнена назва логічних елементів, що розглядаються. мікросхем і створюваних з їхньої основі приладів і приладів — цифрові Ці дві цифри двійкової системи числення дозволяють записувати і «запам'ятовувати» будь-які числа.
Особливо зручною вона виявилася для програмування та роботи ЕОМ.
Відповідно до прийнятої системи обчислення електричний сигнал невеликої (або нульової) напруги, що становить десяті частки вольта, вважають логічним 0, а сигнал більш високої напруги (воно порівняно з логічним 0 може досягати кількох вольт) - логічної 1. Наприклад, кажуть: 1». Це означає, що на вході елемента (або мікросхеми) з'явилося більш висока напруга, ніж відповідне логічному 0.
Отже, запам'ятайте: рівнями сигналів на вході і виході, вираженими цифрами двійкової системи числення, характеризують електричний стан і роботу всіх цифрових мікросхем.
Графічне зображення логічного елементів і їх робота зведено в
таблицю 1.
Таблиця 1
Для прикладу розглянемо роботу елементу I-HI: якщо на обох входах буде «1», то на виході буде «0», а в інших трьох випадках на виході буде «0».
Функціонування інших логічних елементів також зрозуміло з таблиці.
