CMOS邏輯IC的典型功能和操作
1、解碼器 (產品示例：74VHC138)
解碼器將N個輸入信號轉換為2N個輸出信號。
該信號通常用於端口擴展，作為芯片選擇信號。
關於解碼器操作
假設產品將三路輸入轉換為八路輸出（3至8解碼器），則下面顯示的是框圖與真值表（圖1.1），時序圖（圖1.2）和片選圖像（圖1.3）。
芯片選擇的圖像顯示了三個輸入信號（A，B，C）為L的情況。此時，八個輸出端子中只有X0輸出L，其他輸出端子輸出H。 IC0被選中。這樣，可以使用三個輸入信號的組合來選擇任何芯片。
解碼器有8個輸出，而MCU有3個輸出。以下是端口擴展的示例。
(圖1.1)
(圖1.2)
(圖1.3)
2、復用器
多路復用器可以從多個輸入信號中選擇並輸出一個信號。
解復用器可以選擇並輸出輸入信號的多個輸出中的任何一個。
下圖顯示了一個多路復用器和一個多路解復用器的圖像。
多路復用器有兩種類型：數字多路復用器和模擬多路復用器。
數字多路復用器（產品示例：74VHC153、74VHC157）
數字多路復用器可以從多個數字輸入信號中選擇並輸出一個信號。
模擬多路復用器（產品示例：74VHC4051、74VHC4052、74VHC4053）
模擬多路復用器可以使用模擬開關從多個模擬輸入信號中選擇並輸出一個信號。模擬開關可以在輸入和輸出方向上傳遞信號，因此它們既可以充當多路復用器又可以充當多路解復用器。
多路復用器的類型（根據通道數）多路復用器包括兩通道多路復用器（即兩路輸入和一路輸出產品），四通道多路復用器（即四路輸入和一路輸出產品）和八路多路復用器（即八路輸入和一路輸出產品）。
下圖顯示出了這三種類型的多路復用器（根據通道數）。
2通道多路復用器的操作
下面顯示的是兩通道多路復用器的系統圖（圖2.1），真值表和時序圖（圖2.2）。
當選擇輸入（SELECT）的信號為L時，將選擇輸入（A），並且將輸入（A）的邏輯輸出到（Y）。另一方面，當選擇輸入（SELECT）的信號為H時，選擇輸入（B），並且將輸入（B）的邏輯輸出到（Y）。
選通輸入（/ST）用於禁用數據輸出。當輸入（/ST）為H時，輸出無條件變為L。
(圖2.1)
(圖2.2)
3、鎖存器（產品示例：74VHC373）
鎖存器可以在一定條件下保存數據。
有各種類型的鎖存器，例如D鎖存器和RS鎖存器。本節以D鎖存器為例進行說明。
對於由輸入信號（D），鎖存使能信號（LE）和輸出（Q）組成的D鎖存器產品，當鎖存使能信號（LE）為L時，保持前一個輸出（Q），但是當鎖存使能信號（LE）為H時，輸出與輸入邏輯相同的邏輯。
下圖所示為時序圖和輸出圖像。
通過使用由同一鎖存器使能信號（LE）控制的多個鎖存器，可以同時控制各種信號線。
D鎖存器和真值表的框圖如下所示。
D鎖存器的動作
使用系統圖對D鎖存器進行動作說明。
系統圖中用紅色方框括起來的反相器代表時鐘反相器。時鐘反相器的內部電路請參見下頁。 D鎖存器由兩個時鐘反相器和一個反相器組成。
在D鎖存器中，當低電平輸入到鎖存使能信號（LE）時，時鐘控制的反相器（1）的輸出變為高阻抗，並且輸入信號不被傳送到下一級的反相器。此時，時鐘反相器（2）輸出輸出端（Q）的反相信號。由於信號由反相器反相，因此保留了輸出端（Q）的數據（系統圖中的綠色箭頭）。當鎖存使能信號（LE）為L時，即使輸入改變，輸出也不會改變。
另一方面，當H輸入到鎖存使能信號（LE）時，時鐘控制的反相器（1）的輸出變為輸入的反相信號，並且該信號被下一反相器反相。因此，與輸入邏輯相同的邏輯輸出到輸出端（Q）。 （系統圖中的藍色箭頭）
時鐘反相器
時鐘反相器的邏輯符號（圖3.1），內部電路和真值表（圖3.2）如下所示。
當輸入（φ）設置為H時，接地側的N溝道MOSFET導通，而VCC側的P溝道MOSFET也導通，因此該電路可作為普通反相器電路工作。輸入到輸入（A）的信號被反相並輸出。
另一方面，當輸入φ變為L時，GND側的N-ch MOSFET截止，VCC側的P-ch MOSFET截止，從而輸出變為高阻抗。
(圖3.1)
(圖3.2)