逻辑族

在计算机工程中，逻辑族是两个相关概念中的一个。单片数字集成电路器件的逻辑系列是一组电子逻辑门，采用几种不同的设计之一，通常在一个系列中具有兼容的逻辑水平和电源特性。许多逻辑族是作为单独的元件生产的，每个元件都包含一个或几个相关的基本逻辑功能，可以作为构建块来创建系统，或作为所谓的胶水来互连更复杂的集成电路。逻辑族也可以是一套用于在VLSI集成电路内实现逻辑的技术，如中央处理器、存储器或其他复杂功能。一些这样的逻辑系列使用静态技术来最小化设计复杂性。其他这样的逻辑系列，如多米诺逻辑，使用时钟动态技术来最小化尺寸、功耗和延迟。在集成电路广泛使用之前，各种固态和真空管逻辑系统被使用，但这些从未像集成电路设备那样标准化和可互操作。现代半导体设备中最常见的逻辑系列是金属氧化物半导体（MOS）逻辑，因为功耗低、晶体管尺寸小、晶体管密度高。

封装的积木式逻辑系列可以分为几类，在此大致按介绍的时间顺序列出，并附有其通常的缩写。电阻器-晶体管逻辑（RTL）直接耦合晶体管逻辑（DCTL）直接耦合单极晶体管逻辑（DCUTL）电阻器-电容器-晶体管逻辑（RCTL）发射器耦合逻辑（ECL）正发射器耦合逻辑（PECL）低电压PECL（LVPECL）互补晶体管微逻辑（CTuL）二极管-晶体管逻辑（DTL）互补晶体管二极管逻辑（CTDL）高-阈值逻辑（HTL阈值逻辑（HTL）晶体管-晶体管逻辑（TTL）金属氧化物半导体（MOS）逻辑P型MOS（PMOS）逻辑N型MOS（NMOS）逻辑耗尽负载NMOS逻辑高密度NMOS（HMOS）互补MOS（CMOS）逻辑双极MOS（BiMOS）逻辑双极CMOS（BiCMOS）集成注入逻辑（I2L）炮制收发逻辑（GTL）系列（RTL,DTL和ECL）源自早期计算机中使用的逻辑电路，最初使用分立元件实现。一个例子是飞利浦NORBIT系列的逻辑构件。PMOS和I2L逻辑系列的使用时间相对较短，主要是在特殊用途的定制大规模集成电路设备中，一般被认为是过时的。例如，早期的数字钟或电子计算器可能使用一个或多个PMOS器件为成品提供大部分的逻辑。F14CADC、英特尔4004、英特尔4040和英特尔8008微处理器及其支持芯片是PMOS。在这些系列中，只有ECL、TTL、NMOS、CMOS和BiCMOS目前仍在广泛使用。ECL用于非常高速的应用，因为它的价格和功率要求，而NMOS逻辑主要用于VLSI电路的应用，如CPU和内存芯片，这不属于本文的讨论范围。现在的积木式逻辑门集成电路是基于ECL、TTL、CMOS和BiCMOS系列。电阻-晶体管逻辑（RTL）使用电阻作为输入网络和双极结晶体管（BJT）作为开关器件构建的数字电路类。阿塔纳索夫-贝里计算机使用与RTL类似的电阻耦合真空管逻辑电路。一些早期的晶体管计算机使用了RTL，其中使用了分立元件实现。1962年，飞兆半导体公司为阿波罗导航计算机开发了一系列简单的电阻-晶体管逻辑集成电路。德州仪器很快推出了自己的RTL系列。一个带有集成电容的变体，RCTL，具有更高的速度，但比RTL的抗噪声能力低。

二极管-晶体管逻辑（DTL）一类数字电路，其中逻辑门控功能（如AND）由二极管网络执行，放大功能由晶体管执行。二极管逻辑在20世纪40年代最早的电子计算机中与真空管一起使用，包括ENIAC。二极管-晶体管逻辑（DTL）被用于IBM608，这是xxx台全晶体管计算机。早期的晶体管计算机是使用分立的晶体管、电阻器、二极管和电容器实现的。