回路系技術資料/ディジタルIC - 関東応援団＠ロボコンwiki

ディジタルICとは

ディジタル回路のために製作されたICのこと。
特にロジックICは論理回路を組みやすくするために、５V程度で動作でき、低消費電力、小型という特徴がある。

まず論理回路を組むためには、ブール代数を理解する必要がある。

また、ディジタルは真偽が重要である。
ブール代数において真は1、偽は0である。またディジタル回路では真は5V、偽は0Vを示すことが多い。

Aの否定をA~とする。

NOT: 入力を反転する。
1~ → 0
0~ → 1
A → A~

OR: 論理和をとる。どちらか（どれかが）真ならば真となる。　
0 OR 0→ 0
1 OR 0 → 0
1 OR 1 → 1
A OR 1 → 1
A OR 0 → A

AND: 論理積をとる。どれもが真ならば真となる。
0 AND 0 → 0
1 AND 0 → 0
1 AND 1→ 1
A AND 1 → A
A AND 0 → 0

EX-OR: 排他的論理和をとる。どちらも違えば真となる。
0 EX-OR 0→ 0
1 EX-OR 0 → 1
1 EX-OR 1 → 0
A EX-OR 0 → A
A EX-OR 1 → A~

これらを中心として組むのがディジタル回路である。
そしてその回路が組まれているものがディジタルICとして発売されている。
特に74LSxxという型番で生産されていることが多い。

また、1,0の判断はスレッショルド電圧を境にして行う。
スレッショルド電圧はものによって違うため、仕様書で判断する。

また、TTLとCMOSの二種類があり、それぞれ高速動作、低消費電力という違いがある。

ディジタル回路を組むために

一般的にディジタルICは簡単な条件分岐の回路を組むときに利用される。
特殊な使い方として、発振回路などもあるが、それはまたのちほど。
条件が満たされたどうか判断したいけど、プログラムは面倒なときなどに使う。
またバッファー(BUFFER)やノット(NOT)はマイコンの出力を補うときにも使うことができる。
そのため使い方はマスターしておくと、さまざまな回路を構成することができる。