今天介紹一些簡單出的集成電路，均為雙列直插(DIP)的封裝形式，分别是4011/4013/4069以及4017，前三個芯片有14個引腳，後面一個有16個引腳。引腳的識别順序是将集成電路正面擺放，有缺口的一端在上面，左上端的引腳為第一腳，左下端的最後一個引腳為電源正極，右上端為電源負極。

下面我們來分别介紹一下以上4種CMOS集成電路。

（1）4069（六反相器，也就是六個非門）

反相器是執行邏輯“非”，也就是反相功能的邏輯器件，反相器也可以稱為“非門”，如下圖所示。

4069芯片實物圖

反相器是執行邏輯“非”，也就是反相功能的邏輯器件，反相器也可以稱為“非門”，4069内封裝了6個反相器，這六個反相器功能一樣，如下圖所示。

4069引腳功能排列示意圖

邏輯特點：

輸入端A為低電平“0”狀态時，輸出端Y為高電平“1”狀态；

輸入端A為高電平“1”狀态時，輸出端Y為低電平“0”狀态；

4069芯片真值表

（2）4011（四2輸入端與非門）

與非門，顧名思義，就是先執行“與”功能，再執行非功能。4011内部共封裝四個與非門，每個與非門均有兩個輸入端，1個輸出端。這四個與非門功能，參數一緻，随意使用，千萬不要接錯引腳，否則芯片可能被燒壞。

4011芯片實物圖

4011芯片裡面有4個與非門電路，如下圖所示。

4011引腳排列示意圖

與非門邏輯特點：

隻有當輸入端全部為高電平“1”狀态時，輸出端才為低電平“0”狀态；

在其他輸入狀态下，輸出端均為高電平“1”狀态。

4011真值表

觸發器與門電路一樣，都是邏輯電路，。門電路屬于組合邏輯電路，觸發器屬于時序邏輯電路。組合邏輯電路的特點是，電路的輸出狀态完全由該時刻的輸入狀态決定，輸入狀态發生變化，輸出狀态也随着發生相應的變化。而時序邏輯電路的輸出狀态不僅僅取決于該時刻的輸入狀态，還與前一時刻的輸入狀态有關，它的狀态變化經常是借助時鐘脈沖的“觸發”作用，因此，分析電路時必須考慮時鐘脈沖的各種有關因素，它的另一重要特點是具有記憶數碼（0或1）的功能。

觸發器是計數器、分頻器、移位寄存器等電路的基本單元電路之一，是這些電路的重要邏輯單元電路，在信号發生、波形變換、控制電路中也常常使用觸發器。常用的觸發器有D觸發器、J-K觸發器、R-S觸發器、施密特觸發器等，這裡我們介紹最常用的D觸發器——4013（雙D觸發器）。

4013實物圖

4013内部共有兩個D觸發器，這兩個觸發器的功能參數都是一樣的。

4013芯片引腳示意圖

D觸發器的輸出狀态的改變依賴于時鐘脈沖的觸發作用，即在時鐘脈沖觸發時，輸入數據。D觸發器由時鐘脈沖上升沿觸發，置位和複位有效電平為高電平“1”。D觸發器通常用于數據鎖存或者控制電路中。

4013的工作過程是：

R=0,S=0,在CP脈沖上升沿的作用下，Q=D;

R=0,S=1,無條件置位，Q=1，該狀态又稱“置1”；

R=1,S=0,無條件複位，Q=0，該狀态又稱“置0”；

R=0,S=0,CP=0，Q保持狀态不變。

4013真值表

在數字電路中，計數器應用非常廣泛，它屬于計數器件，不僅用于 記憶脈沖個數，也用于分頻、定時、程序控制、邏輯控制等電路中、計數器品種較多，按計數單元更新狀态的不同，分為同步計數器和異步計數器兩大類。同步計數器各個計數單元電路共用一個時鐘，它們的狀态變化是同步進行的，因此它們具有工作頻率高、時間延遲小等優點，但要求CP時鐘脈沖的功率較大，電路較複雜、異步計數器各個計數單元不共用一個時鐘，後級的時鐘可以是前級的輸出。因此，異步計數器的優缺點正好與同步計數器相反。計數器按計數形式可分為二進制、十進制、N進制、加/減計數器、可逆計數器等，這裡我們介紹常用的十進制計數器4017（十進制計數/分頻器）

4017芯片實物圖

4017芯片内部共有一個計數器，如下圖所示。

4017引腳功能排列示意圖

4017芯片工作過程是：

RST=0、!EN=0時，計數脈沖從CP輸入，在脈沖上升沿的作用下計數；

RST=0、CP=1時，計數脈沖從!EN輸入，在脈沖下降沿的作用下計數；

RST=1時，無論CP、!EN為任何狀态，均無條件複位，此時，Q0=1，CP=0，!EN=0，輸出狀态不變化。

4017每計數1次，Q0~Q9依次輸出高電平，且每次隻有1個Q端保持高電平，該高電平持續到下一個計數脈沖到來為止。Q0~Q9端的變化，相當于把計數脈沖依次從Q0移到Q9，因此，它們起到了脈沖分配和計數作用。在計數到第5個脈沖時，進位輸出端CO由“1”變為“0”，待第10個計數脈沖來到時CO又由“0”變為“1”，即每計數10個脈沖，産生1個負跳變，由此可作為進位信号輸出。

4017真值表

使用這四種芯片注意事項

使用“IC1A、IC1B...”的順序為集成電路編号，“IC1”表示是一個集成電路，後面的字母“A、B...”表示這個集成電路内部相同功能部件的序号，如1顆4069集成電路内部就包含了六個相同功能的反相器，1顆4013集成電路内部就包含了兩個相同功能的D觸發器。在一些電路實驗裡中，集成電路内部未能用到的門電路或觸發器，其輸入端應接高電平或低電平，而不要懸空，否則可能會因為輸入端的信号不确定而引入幹擾，影響數字電路的工作穩定性，這在實驗的裝配圖中也能看到，沒有使用的門電路或觸發器，其輸入端都接在高電平或低電平上。

了解一下CMOS集成電路芯片的基本原理，積少成多，對學習數字邏輯電路有一定的幫助，建議小夥伴多看看，領悟之後可對相關電路進行學習正負電壓轉換電路項目。

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