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Designer的笔记本工作原理及内部结构简介

PCB线路板打样 来源:LONG 2019-08-07 11:37 次阅读

目前,许多数字设计工作只涉及将几个高度集成的块拼凑在一起。好像所有都是VLSI(和CPLD/FPGA)。很多,但不是一切。 “离散”逻辑集成电路仍有待发现。

让我们简要回顾一下历史逻辑基础知识。 SSI(小规模集成)指的是包含几个门或触发器的IC。 MSI(中等规模集成)用于计数器,比较器,解码器,编码器和其他更深奥的功能。 LSI(大sca ......你知道其余的)用于表示存储器,计算器芯片,键盘编码器和8位微处理器等设备。我不太确定VLSI(非常大......)何时开始流行 - 可能是16位处理器

在离散的日子里,优化数字设计通常意味着找到 le chip juste ,有时候一些横向思维有助于重新利用IC设计师可能从未想象过的功能。有几个标准系列的逻辑部分:

7400系列最初是TTL(晶体管 - 晶体管逻辑;仍然广泛用于描述逻辑电平的首字母缩略词)。多年来,它产生了许多子系列,如74L,74S,74F和74LS。当CMOS过程变得足够快时,我们开始看到74HC,74AC等等。其中许多部件仍然可用,但不太常见的家庭中不太常见的部件已经消失。那些经历过这个时代的人仍然可以背诵大量零件:7400是四通道与非门,7404是十六进制反相器,7432是四通道,7493是四位计数器,7474是双重翻转 - 翻牌......好吧,我会停下来。

另一个常见的系列是金属门CMOS - 4000系列。这仍然是可用的,虽然速度很慢,但它有时可以在非常宽的电源范围(3-18V)下工作。也有一些交叉受精。人们可以在7400服装(引脚排列)中找到74C00:4000威廉希尔官方网站 ,或者用更快的74HC硅栅威廉希尔官方网站 实现74HC4060:4000功能。

当然,可编程逻辑(PLAs和PALs)的引入)开始了设计革命。这部故事在获奖作品新机器的灵魂中得到了有趣的讲述。但这是另一个故事。

标准离散逻辑在哪里仍在使用?我猜想最常见的部分是8/16/32位缓冲器,收发器寄存器,以及各种形式的“微小”逻辑 - 芯片植根于7400过去但只包含一个或两个门或触发器,采用小型六针或八针封装。这些部件可以最大限度地减小尺寸,让您可以准确地将逻辑放置在您需要的位置。

为了说明离散逻辑的一些用法,让我描述过去设计的一些例子。

第一部分属于“横向思维”范畴。我正在更新一个小型数据通信协议转换器。系统地址总线为20位宽,但其中一个新的外围芯片有一个四通道DMA控制器,只能驱动16位。问题在我的头脑中渗透了一段时间,然后答案出现在我面前。 A 74670.该芯片是一个四字四位双端口寄存器文件。很MSI。我将它连接起来,以便处理器可以作为DMA配置的一部分写入寄存器。当DMA控制器有总线时,输出驱动地址的前四位。控制器有两个输出,指示正在使用的通道,用于寻址寄存器文件。谈谈完美契合。

Designer的笔记本工作原理及内部结构简介

74670寄存器文件框图

74670是否仍然存在? Digikey和Jameco都这么认为。

4000系列CMOS使用的一个很好的例子来自音频处理器设计,大约1。这里,在一个全interwetten与威廉的赔率体系 的盒子中,CMOS芯片的低功率和低速度是一个优势。部件的主要用途是用于音量控制。我需要控制四个信号,我认为使用“LogDAC”比昂贵,不准确和定制的四节锅更好。实际的音量控制是增量编码器,触发器和几个门将这些脉冲转换为时钟和上/下信号以驱动一个8位计数器。更多的门和一些RC网络产生了写入DAC所需的寻址和选通。我想1美元PIC也可以完成这项工作,但我发现这种限制设计具有挑战性和奖励。

我的最后一个例子更加陈旧 - 我为一个设计的模拟音乐合成器模块高中项目。在这里,我们有计数器,比较器,锁存器,多路复用器,多个门,以及一对2101 SRAM(右边 - 每个256×4)。所有这些逻辑&存储器实现了具有可编程波形的VCO和包络发生器。真有趣。

因此,下次你需要在PCB画布上刷上一点点逻辑时,给旧的分离器尝试。他们的生活依旧。

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