數(shù)字集成電路是基于數(shù)字邏輯（布爾代數(shù)）設計和運行的，用于處理數(shù)字信號的集成電路。根據集成電路的定義，也可以將數(shù)字集成電路定義為：將元器件和連線集成于同一半導體芯片上而制成的數(shù)字邏輯電路或系統(tǒng)。根據數(shù)字集成電路中包含的門電路或元、器件數(shù)量，可將數(shù)字集成電路分為小規(guī)模集成（SSI）電路、中規(guī)模集成MSI電路、大規(guī)模集成（LSI）電路、超大規(guī)模集成VLSI電路、特大規(guī)模集成（ULSI）電路和巨大規(guī)模集成電路（GSI，Giga Scale Integration）。

小規(guī)模集成電路包含的門電路在10個以內，或元器件數(shù)不超過10個；中規(guī)模集成電路包含的門電路在10～100個之間，或元器件數(shù)在100～1000個之間；大規(guī)模集成電路包含的門電路在100個以上，或元器件數(shù)在1，000～10, 000個之間；超大規(guī)模集成電路包含的門電路在1萬個以上，或元器件數(shù)在100，000～1，000，000之間；特大規(guī)模集成電路的門電路在10萬個以上，或元器件數(shù)在1，000，000～10，000，000之間。隨著微電子工藝的進步，集成電路的規(guī)模越來越大，簡單地以集成元件數(shù)目來劃分類型已經沒有多大的意義了，目前暫時以“巨大規(guī)模集成電路”來統(tǒng)稱集成規(guī)模超過1億個元器件的集成電路。

可將數(shù)字邏輯電路分成組合邏輯電路和時序邏輯電路兩大類。在組合邏輯電路中，任意時刻的輸出僅取決于當時的輸入，而與電路以前的工作狀態(tài)無關。最常用的組合邏輯電路有編碼器、譯碼器、數(shù)據選擇器、多路分配器、數(shù)值比較器、全加器、奇偶校驗器等。在時序邏輯電路中，任意時刻的輸出不僅取決于該時刻的輸入，還與電路原來的狀態(tài)有關。因此，時序邏輯電路必須有記憶功能，必含有存儲單元電路。最常用的時序邏輯電路有寄存器、移位寄存器、計數(shù)器等。

具體的組合邏輯電路和時序邏輯電路不勝枚舉。由于它們的應用十分廣泛，所以都有標準化、系列化的集成電路產品，通常把這些產品叫做通用集成電路。與此相對應地把那些為專門用途而設計制作的集成電路叫做專用集成電路(ASIC)。

數(shù)字集成電路產品的種類很多，若按電路結構來分，可分成TTL和MOS 兩大系列。且數(shù)字集成電路在使用時有很多需要注意的事項，以下：

①不允許在超過極限參數(shù)的條件下工作。電路在超過極限參數(shù)的條件下工 作，就可能工作不正常，且容 易引起損壞。TTL集成電路的電源電壓允許變化范圍比較窄，一般在4.5～5.5V之間，因此必須使用+5V穩(wěn) 壓電源；CM0S集成電路的工作電源電壓范圍比較寬，有較大的選擇余地。選擇電源電壓時，除首先考慮到 要避免超過極限電源電壓外，還要注意到，電源電壓的高低會影響電路的工作頻率等性能。電源電壓低， 電路工作頻率會下降或增加傳輸延遲時間。例如CM0S觸發(fā)器，當電源電壓由+15V下降到十3V時，其最高 工作頻率將從10MHz下降到幾十千赫。

②電源電壓的極性千萬不能接反，電源正負極顛倒、接錯，會因為過大電流而造成器件損壞。

③CM0S電路要求輸人信號的幅度不能超過VDD～VSS，即滿足VSS=V1=VDD。當 CM0S電路輸入端施加的電 壓過高（大于電源電壓）或過低（小于0V），或者電源電壓突然變化時，電路電流可能會迅速增大，燒壞器件，這種現(xiàn)象稱為可控硅效應。預防可控硅效應的措施 主要有：

（1）·輸入端信號幅度不能大于VDD和小于0V；

（2）·消除電源上的干擾；

（3）·在條件允許的情況下，盡可能降低電源電壓，如果電路工作頻率比較低，用+5V電源供電最好；

（4）·對使用的電源加限流措施，使電源電流被限制在30mA以內。

④對多余輸人端的處理。對于CM0S電路，多余的輸人端不能懸空，否則，靜電感應產生的高壓容易引起 器件損壞，這些多余的輸人端應該接yDD或yss，或與其他正使用的輸人端并聯(lián)。這3種處置方法，應根據 實際情況而定。

對于TTL電路，對多余的輸人端允許懸空，懸空時，該端的邏輯輸入狀態(tài)一般都作為“1”對待，雖然 懸 空相當于高電平，并不影響與門、與非門的邏輯關系，但懸空容易受干擾，有時會造成電路誤動作。因此 ，多余輸人端要根據實際需要做適當處理。例如，與門、與非門的多余輸人端可直接接到電源上；也可將 不同的輸人端公用一個電阻連接到電源上；或將多余的輸人端并聯(lián)使用。對于或門、或非門的多余輸人端 應直接接地。

⑤多余的輸出端應該懸空處理，決不允許直接接到VDD或VSS，否則會產生過大的短路電流而使器件 損壞 。不同邏輯功能的CM0S電路的輸出端也不能直接連到一起，否則導通的P溝道MOS場效應管和導通的N溝道 MOS場效應管形成低阻通路，造成電源短路而引起器件損壞。除三態(tài)門、集電極開路門外，TTL集成電路的 輸出端不允許并聯(lián)使用。如果將幾個集電極開路門電路的輸出端并聯(lián)，實現(xiàn)“線與”功能時，應在輸出端 與電源之間接人上拉電阻。

⑥由于CM0S電路輸人阻抗高，容易受靜電感應發(fā)生擊穿，除電路內部設置保護電路外，在使用和存放時 應注意靜電屏蔽；焊接CM0S電路時，焊接工具應良好接地，焊接時間不宜過長，焊接溫度不要太高。更不 能在通電的情況下，拆卸，拔、插集成電路。

⑦多型號的數(shù)字電路之問可以直接互換使用，如國產的CC4000系列可與CD4000系列、MC14000系列直接互 換使用。但有些引腳功能、封裝形式相同的IC，電參數(shù)有一定差別，互換時應注意。

⑧注意設計工藝，增強抗干擾措施。在設計印制線路板時，應避免引線過長，以防止信號之間的竄擾和 對信號傳輸?shù)难舆t。此外要把電源線設計得寬一些，地線要進行大面積接地，這樣可減少接地噪聲干擾。 在CM0S邏輯系統(tǒng)設計中，應盡量減少電容負載。電容負載會降低CM0S集成電路的工作速度和增加功耗。

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