一、数字集成电路的分类

   数字集成电路有多种分类方法，以下是几种常用的分类方法。

1．按结构工艺分

按结构工艺分类，数字集成电路可以分为厚膜集成电路、薄膜集成电路、混合集成电路、半导体集成电路四大类。如图0-1所示。

世界上生产最多、使用最多的为半导体集成电路。半导体数字集成电路（以下简称数字集成电路）主要分为TTL、CMOS、ECL三大类。
     ECL、TTL为双极型集成电路，构成的基本元器件为双极型半导体器件，其主要特点是速度快、负载能力强，但功耗较大、集成度较低。双极型集成电路主要有    TTL(Transistor-Transistor Logic)电路、ECL(Emitter Coupled Logic)电路和I^２L(Integrated Injection Logic)电路等类型。其中TTL电路的性能价格比最佳，故应用最广泛。

ECL，即发射极耦合逻辑电路，也称电流开关型逻辑电路。它是利用运放原理通过晶体管射极耦合实现的门电路。在所有数字电路中，它工作速度最高，其平均延迟时间tpd可小至1ns。这种门电路输出阻抗低，负载能力强。它的主要缺点是抗干扰能力差，电路功耗大。

      MOS电路为单极型集成电路，又称为MOS集成电路，它采用金属－氧化物半导体场效应管(Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor,缩写为MOSFET)制造，其主要特点是结构简单、制造方便、集成度高、功耗低，但速度较慢。 MOS集成电路又分为PMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor，P沟道金属氧化物半导体)、NMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor，N沟道金属氧化物半导体)和CMOS(Complement Metal Oxide Semiconductor，复合互补金属氧化物半导体)等类型。
    MOS电路中应用最广泛的为CMOS电路，CMOS数字电路中，应用最广泛的为4000、4500系列，它不但适用于通用逻辑电路的设计，而且综合性能也很好，它与TTL电路一起成为数字集成电路中两大主流产品。CMOS数字集成电路电路主要分为4000（4500系列）系列、54HC/74HC系列、54HCT/74HCT系列等，实际上这三大系列之间的引脚功能、排列顺序是相同的，只是某些参数不同而已。例如，74HC4017与CD4017为功能相同、引脚排列相同的电路，前者的工作速度高，工作电源电压低。4000系列中目前最常用的是B系列，它采用了硅栅工艺和双缓冲输出结构。

Bi-CMOS是双极型CMOS（Bipolar-CMOS）电路的简称，这种门电路的特点是逻辑部分采用CMOS结构，输出级采用双极型三极管，因此兼有CMOS电路的低功耗和双极型电路输出阻抗低的优点。

综上所述，TTL74系列、CMOS 4000（4500）系列是通用性最强、应用最广泛的数字集成电路，因此，本书重点介绍这两类常用的数字集成电路。

    2.根据集成电路规模的大小分  

  根据集成电路规模的大小，数字集成电路通常分为小规模集成电路（SSI） 、中规模集成电路（MSI） 、大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）。

    (1) 小规模集成电路（Small Scale Integration，SSI）
     小规模集成电路通常指含逻辑门个数小于10 门(或含元件数小于100个)的电路。
    (2) 中规模集成电路（Medium Scale Integration，MSI）
      中规模集成电路通常指含逻辑门数为10门～99门(或含元件数100个～999个)的电路。
    (3) 大规模集成电路（Large Scale Integration，LSI）
     大规模集成电路通常指含逻辑门数为1000门～9999门(或含元件数1000个～99999个)的电路。
    (4) 超大规模集成电路（Very Large Scale Integration，VLSI）
     超大规模集成电路通常指含逻辑门数大于10000 门(或含元件数大于100000个)的电路。  

   3. 根据电路的功能分

  （1）门电路  与门/与非门、或门/或非门、非门等。

（2） 触发器 锁存器  R-S触发器、D触发器、J-K触发器等

（3） 编码器 译码器  二进制——十进制译码器、BCD—7段译码器等。

（4）计数器  二进制、十进制、N进制计数器等。

（5）运算电路  加/减运算电路、奇偶校验发生器、幅值比较器等。

  （6） 时基 定时电路  单稳态电路 、延时电路等。

  （7） 模拟电子开关 数据选择器 

（8） 寄存器  基本寄存器、移位寄存器（单向、双向）。

（9） 存储器  RAM、ROM、E²PROM、Flash ROM等。

（10） CPU

对广大电子爱好者来说，最需要了解和掌握的为第1~8类中小规模集成电路的原理与应用，因此，本书按照该分类对第1~8类中常用的数字集成电路的基本工作原理及应用作比较详细地介绍。下面先介绍TTL 74系列和4000系列数字集成电路的型号组成及符号的意义。

二、 数字集成电路的命名

1.  数字集成电路型号的组成及符号的意义

数字集成电路的型号组成一般由前缀、编号、后缀三大部分组成，前缀代表制造厂商，编号包括产品系列号、器件系列号，后缀一般表示温度等级、封装形式等。如表0—1所示为TTL 74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义。

   1. TTL 74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义

表0—1    TTL74系列数字集成电路型号的组成及符号的意义

2. 4000系列集成电路的组成及符号意义

4000系列CMOS器件型号的组成及符号的意义见表0—2。

表0—2  4000系列CMOS器件型号的组成及符号意义