Первые интегральные микросхемы
В первых интегральных микросхемах, появившихся в конце 60-х годов, реа-лизовывались главным образом логические элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ и НЕ. Наиболее популярным семейством логических микросхем тогда были, да и сейчас в какой-то мере остаются микросхемы 74-й серии, построенные по технологии ТТЛ (транзисторно-транзисторная логика). Эта серия была разработана фирмой Texas Instruments и впоследствии скопирована всеми ведущими производителями микросхем.
Микросхема 74LS001 содержит четыре двухвходовых элемента И-НЕ, объединенные в 14-выводном корпусе. Для питания микросхемы используется напряжение 5 В, прикладываемое между выводами V и GND. Напряжения логических уровней для этой серии составляют: 2.4…5 В — для ВЫСОКОГО уровня и 0…0.4 В — для НИЗКОГО. Для большинства семейств логических микросхем требуется напряжение питания 5 В, однако существуют и 3-вольтовые версии. При этом большинство микросхем могут работать в диапазоне питающих напряжений от 3 до 15 В.
Символы «LS» означают low-power shottky transistor. Существуют и другие разновидности этой серии, такие как ALS, AS и НС. Эти микросхемы отличаются быстродействием и потреблением, однако все микросхемы с одинаковым номером выполняют одни и те же функции и имеют одинаковую цоколевку.
Цоколевка микросхемы 74LS00 в корпусе DIP. Функция этой микросхемы полностью описывается четырьмя двухвходовыми элементами И-НЕ в положительной логике, поскольку НИЗКИЙ и ВЫСОКИЙ логические уровни эквивалентны логическим значениям 0 и 1. Если же принять, что 0 соответствует ВЫСОКОМУ уровню, а 1 — НИЗКОМУ (отрицательная логика), то микросхема будет выполнять функцию четырех двухвходовых элементов ИЛИ-НЕ. На изображениях логических элементов по стандарту ANSI/IEC4) НИЗКИЙ уровень обозначается символом полярности.
Таким образом, изображение символа И-НЕ по стандарту ANSI/IEC основано на реальном функционировании схемы. В данном случае логика работы схемы совпадает с функцией И-НЕ в терминах положительной логики. Оператор & (И), изображенный в верхнем прямоугольнике, относится и к остальным трем элементам.