La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Famiglie logiche generalità Con la microelettronica l'implementazione delle funzioni logiche ha avuto il suo sviluppo più ampio e innovativo. Il motivo.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Famiglie logiche generalità Con la microelettronica l'implementazione delle funzioni logiche ha avuto il suo sviluppo più ampio e innovativo. Il motivo."— Transcript della presentazione:

1 Famiglie logiche generalità Con la microelettronica l'implementazione delle funzioni logiche ha avuto il suo sviluppo più ampio e innovativo. Il motivo risiede nella quasi illimitata possibilità di miniaturizzazione offerta dalle tecnologie dei circuiti integrati. Intel Pentium transistor transistor componenti elettronici base dei circuiti integrati digitali BJTMOSFET veloci dimensioni ridotte veloci e dimensioni ridotte dimensioni ridotte e veloci Fino a qualche anno fa oggi bipolareunipolare

2 Evoluzione delle famiglie logiche I dispositivi digitali vengono suddivisi in famiglie logiche ciascuna delle quali differisce dall’altra sia per quanto concerne il tipo di tecnologia utilizzata, sia per la circuiteria elementare su cui si basano le porte logiche. Nell’ambito della stessa famiglia vi sono poi diverse serie intese a migliorare alcune caratteristiche elettriche rispetto ad altre. I dispositivi logici vengono oggi costruiti con la tecnologia dei circuiti integrati monolitici che consente di ottenere su piccole piastrine di silicio (chip) numerosi circuiti logici con elevata affidabilità di funzionamento ad un costo relativamente basso.

3 Evoluzione delle famiglie logiche Famiglie logiche Bipolari (BJT) RTLDTL HTL TTL STD S AS LLS ALS ECLI2LI2L Unipolari (MOS) PMOSNMOSCMOS HC/HCT AC/ACT standardstandard Alt a vel oci tà lowlow + veloce di tutte

4 Classificazione dei circuiti integrati A seconda del numero di porte logiche equivalenti contenute in un singolo chip, i circuiti integrati si classificano in: 1.Circuiti SSI (Small Scale Integration), i quali contengono un massimo di dieci porte logiche. 2. Circuiti MSI (Medium Scale Integration), i quali contengono tipicamente da dieci a cento porte logiche. 3. Circuiti LSI (Large Scale Integration), i quali contengono tipicamente da cento a mille porte logiche. 4. Circuiti VLSI (Very Large Scale Integration), i quali contengono un numero di porte logiche superiore a mille.

5 Sigle delle famiglie logiche Gli integrati di una stessa famiglia sono contraddistinti da una sigla comune, seguita da un numero progressivo che identifica il componente. Così ad esempio appartengono tutti alla famiglia TTL LS (sigla 74LSXX) l'integrato 74LS00, contenente 4 porte NAND il 74LS74, contenente due flip-flop il 74LS193, contatore binario singolo. Appartengono alla famiglia CMOS 40XX l'integrato 4001, quadruplo NOR, l'integrato 4011, quadruplo NAND il 4014, registro a scorrimento a 8 stadi. Porta nand è la fondamentale

6 Caratteristiche principali e parametri di funzionamento e parametri di funzionamento Tensione d’alimentazione VCC È la tensione continua che si deve fornire all'integrato. Corrente d’alimentazione ICC È la corrente fornita dal terminale di alimentazione VCC. Potenza dissipata Pd È la potenza media dissipata per il funzionamento con onda quadra ad una prefissata frequenza o quella dissipata in continua. TTLCMOS VCC4,5 – 5,5 V3 – 18 V ICC10 mA0 (in regime statico) P d in continua10 mW10 nW P d a 1 MHz18 mW1 mW

7 Caratteristiche principali e parametri di funzionamento e parametri di funzionamento Livelli di tensione di ingresso e di uscita Sono le tensioni di ingresso e di uscita che consentono un corretto e non ambiguo riconoscimento del livello logico basso e alto. a)VILmax: Tensione d’ingresso massima sul livello basso. b)VIHmìn: Tensione di ingresso minima sul livello alto. Se la tensione di ingresso VI è compresa nell'intervallo VILmax ÷ VIHmin non è garantito il riconoscimento del livello logico di entrata. Tale intervallo viene denominato zona d’indeterminazione. c) VOHmìn: Tensione minima d’uscita a livello alto nelle peggiori condizioni di carico. d) VOLmax: Tensione massima d’uscita al livello basso nelle peggiori condizioni di carico.

8 Livelli di tensione di ingresso e uscita TTLCMOS VILmax0,8 VVCC/3 VIHmìn2 V2VCC/3 VOHmìn2,4 VVCC VOLmax0,4 V0

9 Caratteristiche principali e parametri di funzionamento e parametri di funzionamento Livelli di corrente d’ingresso e di uscita Per convenzione, le correnti sono indicate positive se entranti nei morsetti di ingresso o di uscita, negative se uscenti; quelle entranti sono dette correnti di sink, quelle uscenti correnti di source. a)IILmax: Massima corrente uscente (source current) da un terminale di ingresso quando è posto al livello basso con gli altri a VCC. b)IIHmax: Massima corrente assorbita da un ingresso (sink current) quando è posto al livello alto con gli altri connessi a massa. c)IOLmax: massima corrente che una porta logica assorbe (sink current) quando la sua uscita è al livello basso. d) IOHmax: massima corrente che una porta logica eroga (source current) quando la sua uscita è al livello alto.

10 Livelli di corrente di ingresso e uscita TTLCMOS IILmax1,6 mA 0,1  A IIHmax 40  A0,1  A IOLmax16 mA4 mA (VCC = +5V) IOHmax 400  A 4 mA (VCC = +5V)

11 FAN - OUT TTLCMOS FOH10 50 (teoricamente  ) FOL10 50 (teoricamente  ) Fan-out sul livello alto FOH Rappresenta il numero massimo di ingressi che l'uscita di una porta logica può pilotare correttamente sul livello alto. Fan-out sul livello basso FOL Rappresenta il numero massimo di ingressi che l'uscita di una porta logica può pilotare correttamente sul livello basso.

12 Tempidi commutazione Tempi di commutazione Sono definiti come i tempi necessari affinché l'uscita, nel cambiare stato logico, si porti al livello di riconoscimento del nuovo stato.

13 Tempidi commutazione Tempi di commutazione Tempo di discesa, tf, (fall time) del segnale d’uscita misurato tra il 90% e il 10% della tensione di uscita massima VOHM. Tempo di salita, tr, (rise time) del segnale d’uscita, definito come il tempo necessario affinché l'uscita vari tra il 10% e il 90% del valore massimo VOHM. Tempo di propagazione dal livello alto a quello basso, tpHL, che viene misurato come intervallo tra il 50% di VIHM e il 50% di VOHM. Tempo di propagazione del livello basso a quello alto, tpLH, che viene misurato come intervallo tra il 50% di VIHM e il 50% di VOHM.

14 Tempidi commutazione Tempi di commutazione I tempi tpHL e tpLH sono in genere diversi e il costruttore fornisce anche il ì loro valore medio indicato come tempo di ritardo di propagazione tp. TTLCMOS tp10 ns100 ns (VCC = +5 V)


Scaricare ppt "Famiglie logiche generalità Con la microelettronica l'implementazione delle funzioni logiche ha avuto il suo sviluppo più ampio e innovativo. Il motivo."

Presentazioni simili


Annunci Google