【導讀】在前麵的芝識課堂中，我們跟大家簡單介紹了邏輯IC的基本知識和分類
，並且特別提到CMOS邏輯IC因為成本

、係統複雜度和功耗的平衡性很好，因此得到了最廣泛應用，同時也和大家一起詳細了解了CMOS邏輯IC的基本操作。邏輯IC作zuo為wei一yi種zhong對dui一yi個ge或huo多duo個ge數shu字zi輸shu入ru信xin號hao執zhi行xing基ji本ben邏luo輯ji運yun算suan以yi產chan生sheng數shu字zi輸shu出chu信xin號hao的de半ban導dao體ti器qi件jian，其qi應ying用yong也ye是shi非fei常chang豐feng富fu的de
，今jin天tian就jiu來lai和he芝zhi子zi一yi起qi了le解jie一yi下xia吧ba。

首先我們要明確的是CMOS邏輯IC大致包括兩種邏輯，即組合邏輯和時序邏輯。其中組合邏輯是輸出僅為當前輸入的純函數邏輯電路類型

，主要包括反相器、緩衝器
、雙向總線緩衝器
、施密特觸發器裝置
、解碼器
、多路複用器
、模擬多路複用器／多路分解器、模擬開關等；時序邏輯是一種其輸出取決於先前輸入值的順序，並由當前輸入（如控製信號觸發器

、鎖存器、計數器
、移位寄存器等）控製的邏輯電路類型。組合邏輯電路與時序邏輯電路的區別體現在輸入輸出關係、有無存儲（記憶）單元、結構特點上。

首先我們以幾個簡單的電路部分為例，來介紹組合邏輯電路的基本情況。

1 反相器

組合邏輯應用中比較常見的是反相器（以74VHC04為例）

，是一種輸出（Y）與輸入（A）相反的邏輯門，如圖1所示。

圖1 逆變器的操作

2 緩衝器

緩衝器（例如74VHC244），緩衝器增加驅動能力以增加可連接的信號線的數量


，並執行波形整形。緩衝區不執行邏輯操作
，示意圖如圖2。

圖2 緩衝器的操作

3 雙向總線緩衝器（收發器）

雙向總線緩衝器（收發器）
，比如74VHC245。雙向總線緩衝器（收發器）是一種其I/O引腳可配置為輸入和輸出以接收和發送數據的邏輯電路。由於收發器允許通過控製信號（DIR）更改信號方向，所以它沿著總線傳輸
，雙向傳輸數據。圖3顯示了收發器的應用示例。雙向使用總線信號時，將總線輸入和總線輸出都通過上拉電阻連接到VCC或GND，以防止在控製信號（DIR）切換信號時輸入信號變為開路（未定義）。切換信號時請注意不要將輸出與總線輸出短路。

圖3 雙向總線緩衝器的應用示例

我們來看一下圖3這個係統的邏輯情況，通過在／G為高電平時更改DIR的值
，可以輕鬆更改A和B引腳的方向。／G為高電平時，更改DIR的值和外部數據的方向。在周期#0，數據從B傳輸到A。在周期#1
，A引腳處於高Z狀態。因此，輸出數據無效。在周期#2，更改DIR的值和外部數據的方向。在周期#3，啟用A和B引腳。然後
，輸出數據在周期#4開始時保持穩定。在周期#4，數據從A傳輸到B。詳細輸入和輸出邏輯關係如圖4所示。

圖4 雙向總線緩衝器的邏輯示意

4 施密特觸發器

我們再看一個特別的示例，施密特觸發裝置（以VHC14為例）。施密特觸發裝置在兩個輸入閾值電壓之間有一個磁滯帶。圖5顯示了具有輸入閾值滯後的施密特反相器的輸入和輸出波形。對於具有磁滯的IC

，正向閾值電壓（VP）不同於負向閾值電壓（VN）。對於緩慢上升或下降的輸入，輸入閾值滯後（VH）有助於穩定輸出。即使存在輸入噪聲或電源或噪聲引起的接地反彈的情況下，IC也不會產生錯誤輸出，除非噪聲或反彈超過磁滯寬度。

圖5 施密特反相器的輸入和輸出波形

5 解碼器

解碼器也是一種典型的組合邏輯電路，我們以VHC138為例進行邏輯解讀。解碼器將N個編碼輸入的二進製信息轉換為最多2N個獨特輸出。它通常用於增加端口數量和生成芯片選擇信號。圖6顯示了3對8解碼器（即具有三個輸入和八個輸出的解碼器）的邏輯符號、真值表和時序圖。

圖6 3對8解碼器的邏輯符號和真值表以及時序圖

圖7則顯示如何使用3對8解碼器從三個輸入（A、B和C）生成八個芯片選擇信號。當A、B和C都為低電平時，隻有／Y0輸出提供邏輯低電平，所以選擇IC0。圖7表明，通過三個輸入的組合
，可以從最多八個芯片中選擇任意芯片。

圖7 3至8解碼器的時序圖

今天的芝識課堂，我們帶大家了解了幾種典型電路單元的對應邏輯關係，在下麵的芝識課堂中，我們將繼續跟大家分享CMOS邏輯IC的基礎知識，敬請期待。

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