Chinaopub.coM 第8章从算盘到片183 下载 该图是芯片的俯视图(管脚在下面),小的凹陷在左边 管脚14标为V,等同于V符号,它表明是电压(顺便说一下,大写字母V的双下标表明是 个电源,下标中的C是指晶体管的集电极输入,它在内部连接到电源)。管脚7标为GND, 表示接地。在特定电路中所使用的任何集成电路都必须接电源和公共地 对于TTL7400系列,V必须在4.75~525V之间,换句话说,电源电压必须在5V±5%的 范围内。若电压低于475V,芯片就无法工作;若超过525V,芯片则会被烧坏。通常TTL器 件不能使用电池供电,即使你刚好有一个5V的电池,电压也不可能刚好适合于芯片。TTL通 常需要从墙上接入电源 7400芯片中每一个与非门有两个输入和一个输出,它们独立工作。前面曾把输入用1(表 明有电压)和0(表明无电压)加以区分,实事上与非门的输入电压可在0(地)~5V(V。) 之间变化。TTL中,0~0.8V之间的电压视为逻辑“0”,2~5V之间的电压视为逻辑“1”,应 当避免出现0.8~2V之间的输入电压 TTL的典型输出是02V代表逻辑“0”,34V代表逻辑“1”。由于电压可能会有点儿变化, 集成电路的输入/输出有时称作“高”或“低”,而不是“1”或“0”。此外,低电平也可以表 示逻辑“1”,高电平也可以表示逻辑“0”,这种说法称为负逻辑。当7400芯片称作“四个双 输入正与非门”时,“正”就表示上面讲到的正逻辑 如果TIL的典型输出是0.2Ⅴ代表逻辑“0”,34V代表逻辑“1”,则输出确实是在输入范 围内,即逻辑“0”在0~0.8V、逻辑“1”在2~5V之间,这也是TTL能隔离噪声的原因。 个“1”输出即使下降14V后,电压仍可以高到作为“1”电平输入:一个“0”输出升高 06V后,电压仍可以低到作为“0”电平输入 了解一个集成电路最重要的事实可能是它的延迟时间,这指的是输入变化反应到输出所 花费的时间。 芯片的延迟通常以纳秒来计算,纳秒缩写为ns。l纳秒非常短暂,千分之一秒为1毫秒, 百万分之一秒为1微秒,十亿分之一秒才是1纳秒。7400芯片与非门的延迟时间要保证少于 2纳秒,也就是0.00000002秒,或十亿分之22秒。 不能感觉纳秒的长短不仅仅是你一人,地球上任何人除了对纳秒有智力上的理解之外就 没有什么了。纳秒比人所经历的任何事物要短暂得多,所以它们永远也不会被理解,任何解 释都只会使纳秒变得更难以捉摸。例如,你拿着一本书离你的脸有一英尺远,那么1纳秒就是 光从书到你的眼所用的时间。现在,你能说你对纳秒有了更好的认识? 然而,纳秒在计算机中出现是可能的。正如在第17章所见,计算机处理器很笨拙地做着 简单的事情——从存储器中取一个字节到寄存器,把一个字节同另一个字节相加,再把结果 存回存储器。计算机(不是第17章中的计算机,而是现在使用的计算机)能做大量事情的唯 原因就是那些操作能迅速执行。引用 Robert noyce的话:“当你理解了纳秒之后,在概念上 计算机操作就相当简单了 我们继续细读《TIL工程师设计数据手册》,就会在书中看到许多熟悉的小条目。7402芯 片有四个双输入或非门,7404有六个反相器,7408有四个双输入与门,7432有四个双输入或 门,7430有一个8输入与非门:该图是芯片的俯视图（管脚在下面），小的凹陷在左边。 管脚1 4标为VC C，等同于V符号，它表明是电压 (顺便说一下，大写字母 V的双下标表明是 一个电源，下标中的 C是指晶体管的集电极输入，它在内部连接到电源 )。管脚7标为G N D， 表示接地。在特定电路中所使用的任何集成电路都必须接电源和公共地。 对于T T L 7 4 0 0系列，VC C必须在4 . 7 5～5 . 2 5 V之间，换句话说，电源电压必须在 5 V±5 %的 范围内。若电压低于 4 . 7 5 V，芯片就无法工作；若超过 5 . 2 5 V，芯片则会被烧坏。通常 T T L器 件不能使用电池供电，即使你刚好有一个 5 V的电池，电压也不可能刚好适合于芯片。 T T L通 常需要从墙上接入电源。 7 4 0 0芯片中每一个与非门有两个输入和一个输出，它们独立工作。前面曾把输入用 1（表 明有电压）和0（表明无电压）加以区分，实事上与非门的输入电压可在 0（地）～5 V（VC C） 之间变化。T T L中，0～0 . 8 V之间的电压视为逻辑“ 0”，2～5 V之间的电压视为逻辑“ 1”，应 当避免出现0 . 8～2 V之间的输入电压。 T T L的典型输出是0 . 2 V代表逻辑“0”，3 . 4 V代表逻辑“1”。由于电压可能会有点儿变化， 集成电路的输入/输出有时称作“高”或“低”，而不是“1”或“0”。此外，低电平也可以表 示逻辑“1”，高电平也可以表示逻辑“ 0”，这种说法称为负逻辑。当 7 4 0 0芯片称作“四个双 输入正与非门”时，“正”就表示上面讲到的正逻辑。 如果T T L的典型输出是 0 . 2 V代表逻辑“0”，3 . 4 V代表逻辑“1”，则输出确实是在输入范 围内，即逻辑“ 0”在0～0 . 8 V、逻辑“1”在2～5 V之间，这也是T T L能隔离噪声的原因。一 个“ 1”输出即使下降 1 . 4 V后，电压仍可以高到作为“ 1”电平输入；一个“ 0”输出升高 0 . 6 V后，电压仍可以低到作为“ 0”电平输入。 了解一个集成电路最重要的事实可能是它的延迟时间，这指的是输入变化反应到输出所 花费的时间。 芯片的延迟通常以纳秒来计算，纳秒缩写为 n s。1纳秒非常短暂，千分之一秒为 1毫秒， 百万分之一秒为１微秒，十亿分之一秒才是 1纳秒。7 4 0 0芯片与非门的延迟时间要保证少于 2 2纳秒，也就是0 . 0 0 0 0 0 0 0 2 2秒，或十亿分之2 2秒。 不能感觉纳秒的长短不仅仅是你一人，地球上任何人除了对纳秒有智力上的理解之外就 没有什么了。纳秒比人所经历的任何事物要短暂得多，所以它们永远也不会被理解，任何解 释都只会使纳秒变得更难以捉摸。例如，你拿着一本书离你的脸有一英尺远，那么 1纳秒就是 光从书到你的眼所用的时间。现在，你能说你对纳秒有了更好的认识？ 然而，纳秒在计算机中出现是可能的。正如在第 1 7章所见，计算机处理器很笨拙地做着 简单的事情—从存储器中取一个字节到寄存器，把一个字节同另一个字节相加，再把结果 存回存储器。计算机（不是第 1 7章中的计算机，而是现在使用的计算机）能做大量事情的唯 一原因就是那些操作能迅速执行。引用 Robert Noyce的话：“当你理解了纳秒之后，在概念上 计算机操作就相当简单了。” 我们继续细读《T T L工程师设计数据手册》，就会在书中看到许多熟悉的小条目。 7 4 0 2芯 片有四个双输入或非门， 7 4 0 4有六个反相器， 7 4 0 8有四个双输入与门， 7 4 3 2有四个双输入或 门，7 4 3 0有一个8输入与非门： 第18章 从算盘到芯片 183 下载