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ディジタルＩＣ

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【ディジタルIC】

ディジタルICはいわゆる論理回路を組むための集積回路（IC)
なのですが、最近は、集積度が進み、非常に高機能のＬＳＩが
数多く市販されています。

我々の工作では、ディジタルＩＣの基本である、ＡＮＤやＮＡＮＤ
ゲートのＩＣも使いますが、最近の高機能ＬＳＩにより、アマチュア
工作でも、非常に高機能の電子機器を簡単に組み上げること
が可能になっています。

【ディジタルＩＣの種類】

ディジタルＩＣの一般的な分類では、下記のようにその集積度
で分類しています。

(1)ＳＳＩ（Small Scale Integrated）
　　基本的な、AND、OR、NANDなどのゲートと、FlipFlopなどが
　　これに属します。
　　《例》
　　　　７４０４　　７４H００　　７４A０８　　７４AC７４

(2)ＭＳＩ（Middle Scale Integrated）
　　やや集積度が高く、ゲートやフリップフロップを組み合わせた
　　カウンターとか、シフトレジスタとかがこれに属します。

上がMSI下がSSIの例

機能によりピン数が増えていく



(3)ＬＳＩ（Large Scale Integrated）
　　非常に多くのゲートを組み合わせて機能そのものを組み込んで
　　いるICで、測定器である周波数カウンターや、最近数多く作られて
　　いるマイクロコンピュータなどがこれに属します。

　　音声合成機能やFM受信機機能を持つLSIの例

【ICの動作速度】

ディジタルICは、どんどん高速化する機能に応えるため、次々に高速
化されて来ています。その端的な例をSSIやMSIの品名で区分している
例を示します。

型名	動作速度	備　考
７４LSシリーズ	１５ns	標準的な製品
７４ALSシリーズ	１１ns	標準高速タイプ
７４Fシリーズ	６ns	特に高速なタイプ
７４ASシリーズ	５ns	〃

【回路図記号】

ディジタルICには数多くの種類があり、それぞれに回路図記号はあり
ます。下記は、そのなかの代表的なものを示しています。

回路図記号	略号	名　　称	機　　能
	ＩＮＶ	インバータ	ディジタルＩＣ例（ＳＳＩ） インバータ
	ＮＡＮＤ	ＮＡＮＤ	ディジタルＩＣ例（ＳＳＩ） ＮＡＮＤ
	ＦＦ	フリップ フロップ	ディジタルＩＣ例（ＳＳＩ） フリップフロップ
	４５１１	７セグメント ＬＥＤ用 ドライバ	ディジタルＩＣ例（ＭＳＩ） ７セグメントＬＥＤ ドライバ用ＩＣ
	１６Ｃ８４	ワンチップ マイコン (PIC16C84)	ディジタルＩＣ例（ＬＳＩ） ワンチップマイコン

【プログラマブルIC】

ICの中で、内部にメモリを内蔵し、外部から書き込むことでデータを
記憶するものが数多く市販されています。
その記憶の使い方により多くの種類のICが出来ています。

(1)PROM
　　マイクロコンピュータの主記憶素子として使われているメモリ素子
　　で、紫外線により消去したり、電気的に消去したりしてから、専用
　　のライタでデータを書きこむことで記憶する機能を持っています。
　　最近では、マイクロコンピュータと一緒に書きこみ可能なメモリを
　　一体化したICも多く市販されています。


上側は、紫外線消去タイプのメモリ素子

下側は紫外線消去タイプのメモリを
内蔵したマイクロコンピュータ

(2)FPGA(Field Programable Gate Array)
　　これはデータを書きこむことにより、ICの機能そのものを創ること
　　が出来るICで、これまでのようにSSIやMSIクラスのICを数多く
　　使って構成してきた回路を、１個のFPGAで実現できてしまうため
　　電子工作も非常に高度な機能を実現することが可能になって来て
　　います。

ゲート数百個から数千個まで内蔵する
FPGAがあり、任意の高機能な機能素子と
して自由に創ることができます。