CORE BOOKS
ディジタルIC回路の設計
実験で学ぶTTL,C-MOSの応用テクニック
湯山 俊夫 著
A5判 256ページ
定価1,762円(税込)
JAN9784789832021
1986年3月15日発行
大変恐縮ですが,こちらの商品は品切れ絶版となりました.
ディジタル技術を,もっともポピュラなLSTTL,C-MOSロジックICを使って,実際の実験波形を見ながらやさしく解説.初めてディジタルICを使おうという人,これから実務の中で役立てようという人,マイコン・システム設計への手がかりが欲しいという人にとって納得のいく体験をもたらしてくれる書籍です.
目次
第1章 ディジタルICの動かし方
1.1 ディジタル回路とは
ランプをつけるか,つけないかを表す方法
”H ”レベルと ”L ”レベルを区別する回路
ディジタルICファミリ-TTLとC-MOSロジック
1.2 実際のICロジック・レベル
電源は5Vで動かす
ディジタルICの ”H ”レベルと ”L ”レベルを調べる
ICの ”H ”レベルと”L ”レベルの規格
電源の5Vが変動すると
1.3 入力信号と出力信号との時間的関係
出力信号は入力信号よりも必ず遅れる
ICの遅れの時間の表し方
実際のICの遅れ時間
1.4 ICとICをつなぐ時の問題
接続できる負荷の数-ファンアウト
TTLの場合は入出力電流値で決まる
ファミリが異なる時は要注意
C-MOSの場合は遅れ時間が増える
TTLとC-MOSとをつなぐ時
Appendix 1 ロジック・ファミリの種類
TTL 74シリーズ
C-MOS 4000シリーズ
C-MOS 4500シリーズ
C-MOS 40Hシリーズ
C-MOS 74HCシリーズ
Appendix 2 バイパス・コンデンサの効果
外来ノイズを防ぎ,ICでの発生ノイズを外に出さない
電源ラインのバイパス
第2章 基本ゲートICを動かす
2.1 三つの基本素子 AND,OR,NOT
ANDゲート
ORゲート
NOTゲート
AND,OR,NOTの組み合わせ例
ゲート回路の動作イメージを身につけるには
2.2 作りたい機能をゲートICに置き換える技術
NANDゲート,NORゲートの働き
○印の使い方と論理の置き換え
組み合わせ回路の演習
EXORゲート
よく使うゲートIC
第3章 タイミングを作る回路
3.1 タイミングを作る基本技術
ディジタル信号を送らせる-ディレイ回路
小さなディレイを作る
TTLのディレイ回路
ディレイの限界
波形がなまることの欠点
波形をきれいにするには
3.2 ディレイ回路を応用したタイミング回路
ダイオードを追加すると
信号の立ち上がり/立ち下がりを検出する回路
3.3 ワンショット・マルチバイブレータ
TTLワンショット74LS123
再トリガ機能と強制リセット
74LS123とC-MOSワンショット4528との比較
遅延型のパルス発生回路
C-MOSゲートを使ったワンショット
C-MOSゲートのよるワンショットの問題点
第4章 クロックを作る回路
4.1 CRのディレイを利用した発振回路
CR発振回路の原理
TTL回路では計算通りにならない
C-MOS 2段の発振回路は要注意
C-MOS 3段の発振回路
発振回路を制御する方法
LCによる発振回路
シュミット・トリガを利用する発振回路
4.2 安定度の高い発振回路
TTL水晶発振回路
C-MOS水晶発振回路
セラミックによる発振回路
第5章 フリップフロップ
5.1 ディジタル信号を保持する基本技術
信号にかけ金をかける-ラッチ
RSラッチ
最初の状態を決めるイニシャライズ
実際のRSラッチ
専用のRSラッチ
データのラッチ
実際のDラッチ
5.2 クロックに同期した信号の保持方法
同期式RSフリップフロップ
エッジ・トリガ・フリップフロップ
実際の同期式フリップフロップ
もっとも多いJKフリップフロップ
5.3 フリップフロップの本格的利用法
セットアップ時間とホールド時間
実際の設計では
最高繰り返し周波数
クロックに同期したエッジの検出
入力信号に同期したエッジの検出
2相信号発生回路
第6章 カウンタ
6.1 数のかぞえ方
2進数と10進数
BCD表現と16進コード
6.2 カウンタの構成と基本動作
カウンタの基本回路
アップ・カウンタとダウン・カウンタ
非同期カウンタ
同期カウンタ
6.3 カウンタICの利用法
データ・シートの内容を理解する
非同期カウンタ 7493
同期カウンタ 74160/161/162/163
アップ/ダウン・カウンタ 74192/193
完全同期式アップ/ダウン・カウンタ 74LS668/669
デュアル・カウンタ 74390/393
6.4 C-MOS特有のカウンタIC
多段バイナリ・カウンタ 4020/4040/4024
発振回路内蔵24段カウンタ 4521
ジョンソン・カウンタ 4017/4022
プリセッタブルN分周カウンタ 4018
BCDレート・マルチプライヤー 4527
第7章 シフトレジスタ
7.1 シフトレジスタの構成と基本機能
フリップフロップの直列接続
入力データがシリアルに移動する効果
7.2 カウンタとしての利用法
シリアル入力パラレル出力8ビット・シフトレジスタ 74164
ジョンソン・カウンタへの応用
リング・カウンタへの応用
7.3 シリアル伝送回路への応用
シリアル・データのパターン検出回路
パラレル入力をもったユニバーサル・シフトレジスタ 74194
パラレル-シリアル変換回路
シリアル-パラレル変換回路
第8章 ゲートを組み合わせた機能回路
8.1 デコーダ
組み合わせロジックによるデコーダ
BCD-10進デコーダ 7442
デコーダの拡張方法
シリアル・データのデコード
そのほかのデコーダIC
8.2 エンコーダ
8 to 3 Line プライオリティ・エンコーダ74148
10進-BCDエンコーダ
16入力のエンコーダ
8.3 データ・セレクタ/マルチプレクサ
8 to 1 Line データ・セレクタ/マルチプレクサ 74151
パラレル-シリアル・データ変換回路
一致検出回路への応用
多チャンネル・データ伝送回路
そのほかのセレクタ/マルチプレクサIC
第9章 基本インターフェース技術
9.1 機械接点とのインターフェース
機械接点の宿命-チャタリング
CRの遅延を使ったチャタリングの除去
RSラッチを使ったチャタリング除去
シフトレジスタを使ったチャタリング除去回路
9.2 波形を整形する回路
波形がなまると誤動作がふえる
スレッショルド電圧にヒステリシスをもたせる効果
シュミット・トリガICの実験
9.3 トランジスタの利用法とレベル変換
基本はトランジスタ・スイッチ
スイッチング速度を速くする工夫
さらに高速化するには飽和を浅く
ロジック・レベルを変換する回路
9.4 大きな負荷をドライブする方法
トランジスタ・オープン・コレクタ
電流増幅率をかせぐダーリントン接続
ダーリントン・ドライバIC
リレーをドライブする例
第10章 絶縁インターフェース技術
10.1 フォト・カプラを使う
インターフェースを絶縁する理由
フォト・カプラをドライブするには
応答のスピードアップを図る一つの方法
高速型のフォト・カプラ
低消費電力型のフォト・カプラ
システム的な低消費電力化の工夫
AC電流のON/OFFを行う例
10.2 パルス・トランスを使う
パルス・トランスの使い方の基本
1個で双方向に使える
差動ドライブが効率がよい
トランスで直流を通す工夫