对数字信号进行算术运算和逻辑运算的电路通常称为数字电路。无论算术运算还是逻辑运算其代码符号仅有0和1两种,因此数字电路中只要有两个不同的状态分别表示0和1就可以,所以数字电路的基本单元十分简单,而且对元件要求也不严格。随着半导体技术的发展,数字电路几乎都是数字集成电路。
集成电路按规模分类:
①小规模集成数字电路(SSI):10-100个基本单元/片
②中规模集成数字电路(MSI):100-1000个基本单元/片
③大规模集成数字电路(LSI):1000-1万个基本单元/片
④超大规模集成数字电路(VLSI):1万以上基本单元/片
1、 同时具有算术运算和逻辑运算功能
数字电路是以二进制逻辑代数为数学基础,使用二进制数字信号,既能进行算术运算又能方便地进行逻辑运算(与、或、非、判断、比较、处理等),因此极其适合于运算、比较、存储、传输、控制、决策等应用。
2、 实现简单,系统可靠。
3、 集成度高,功能实现容易。
数字电路在日常生活中的应用很多,尤其是数字电路和计算机技术的发展,使数字电路的应用越来越普遍,它已经被广泛应用于工业、农业、通信、医疗、家用电子等各个领域,如工农业生产中用到的数控机床、温度控制、气体检测、家用冰箱、空调的温度控制、通信用的数字手机以及正在发展中的网络通信、数字化电视等。随着数字电路的发展,其应用将会越来越广泛,它将会深入到生活的每一个角落。
1.发展历史:与模拟电路一样,数字电路经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个阶段。但数字集成电路比模拟集成电路的发展更快,使数字集成电路的性能产生了质的飞跃。
2.器件工艺的发展:逻辑门是一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今已成为主要的基本逻辑器件之一。随着MOS工艺特别是CMOS工艺的发展,TTL的主导地位有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件(PLD)特别是现场可编程门阵列(FPGA)的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用也更加灵活。