2022-2023学年高二物理竞赛课件：数字电路分类

数字电路分类 数字电路分类 一、按集成电路规模分类 集成度：每块集成电路芯片中包含的元器件数目 小规模集成电路(Small Scale IC，SSI) 中规模集成电路(Medium Scale IC，MSI) 大规模集成电路(Large Scale IC，LSI) 超大规模集成电路(Very Large Scale IC，VLSI) 特大规模集成电路(Ultra Large Scale IC，ULSI) 巨大规模集成电路(Gigantic Scale IC，GSI） ⑤第四阶段：20世纪70年代中期到80年代中期，微电子技术的发展，使得数字技术得到迅猛的发展，产生了大规模和超大规模的集成数字芯片，应用在各行各业和我们的日常生活 ④第三阶段：20世纪60年代集成电路的出现，使得数字技术有了更广泛的应用，在各行各业医疗、雷达、卫星等领域都得到应用 3 1958年第一块集成电路：TI公司的Kilby，12个器件，Ge晶片 获得2000年Nobel物理奖 二、按集成工艺分类 工艺类型 电源消耗 速度 封装 电阻晶体管逻辑（RTL） 高 低 分粒 二极管晶体管逻辑（DTL） 高 低 分粒,SSI 晶体管晶体管逻辑（TTL） 中 中 SSI,MSI 发射极耦合逻辑（ECL） 高 高 SSI,MSI,LSI 负金属氧化物半导体（pMOS） 中 低 MSI,LSI 正金属氧化物半导体（nMOS） 中 中 MSI,LSI,VLSI 互补金属氧化物半导体（CMOS） 低 中 SSI,MSI,LSI, VLSI 镓砷化物（GaAs） 高 高 SSI,MSI,LSI 三、按电路结构分类 组合逻辑电路 时序逻辑电路 四、当前数字设计的趋势 越来越大的设计 越来越短的推向市场的时间 越来越低的价格 大量使用计算机辅助设计工具（EDA技术） 多层次的设计表述 大量使用复用技术 IP（Intellectual Property） 本课程学习要求 深入掌握数字电路领域的基本概念和基本理论。 熟练掌握数字电路的分析和设计方法。 分析和设计方法是贯穿本课程的主线 逐步提高阅读集成电路产品手册的能力，以便从中获取更多的信息。 积极实践，提高使用仪器、测试电路和排除故障的能力 先修课程有：电路分析 线性电子电路等。 后续课程为：计算机组成原理、微机原理， EDA技术等。 数字逻辑电路是工学电子信息类专业、通讯类专业的重要 专业 基础课，主要讲述数字电路原理、方法和应用。 课程内容包括：  （一）数制与编码 （二）逻辑代数 （三）逻辑门 （四）双极型和单极型晶体管开关特性 （五）脉冲波形产生和整形电路 （六）组合逻辑电路 （七）触发器 （八）时序逻辑电路 （九）半导体存储器及可编程逻辑器件PLD （十）数模（D／A）及模数（A／D）转换 平时要求 1、坚持上课，无故旷课8学时以上，取消考试资格。 2、遵守课堂纪律，认真听课。课堂上讲话影响他人听课的， 作旷课处理。 3、认真按时亲自做作业。对缺交1/3以上者，取消考试资格。 4、平时成绩：共20分 （1）作业：每次作业占1～2分 （2）平时表现：包括到课情况，课堂纪律。 划分集成电路规模的标准 类 别 数字集成电路 模拟集成电路 MOS IC 双极IC SSI ＜102 ＜100 ＜30 MSI 102～103 100～500 30～100 LSI 103～105 500～2000 100～300 VLSI 105～107 ＞2000 ＞300 ULSI 107～109 GSI ＞109 $