¿Cuáles son las principales diferencias entre Circuitos integrados de la serie 74LS y 74HC? Sé que las series LS son TTL y las HC son CMOS, pero más allá de eso, ¿cuáles son las diferencias clave?
Por ejemplo, Ben Eater usa chips de la serie LS en su computadora de 8 bits. ¿Por qué haría esto en lugar de usar chips de la serie HC? ¿Qué es lo más ideal para implementar su diseño y por qué?
Computadora de 8 bits de Ben: https://eater.net/8bit/
Comentarios
- ¿Posible duplicado de CMOS vs TTL Logic Gates?
- Gran parte de las diferencias se tratan en la otra respuesta, pero ' también me preocupan las aplicaciones específicas que son mejores para cada serie de dispositivos. ¿Debo editar para enfocarme en este aspecto?
- Las familias lógicas más lentas pueden permitir un menor uso de tapas de derivación atadas entre los pines 7/14 u 8/16 de los circuitos integrados TTL. Y menos necesidad de una rejilla de cables para proporcionar rutas de retorno de baja inductancia.
- Si estuviera intentando replicar los circuitos de Ben ', podría intentar usar LVC (si ' para obtener todas las funciones que ' necesito.) Parece bastante agradable, aunque ' no estoy seguro de que esté bien poblado. Sin embargo, todavía no lo he probado.
- Entradas no utilizadas de chips LS flo a la lógica alta. Las entradas no utilizadas de chips HC flotan en cualquier lugar (alto, bajo e intermedio). Ningún diseño de LS adecuado permite que las entradas floten, pero algunas sí. Nunca deje que las entradas de HC floten, nunca.
Respuesta
Hay 5 diferencias entre las series 74LS y 74HC. La velocidad no es uno de ellos, ya que su límite superior es de unos 20 MHZ en términos de velocidad de reloj. Tienen los mismos pines para los paquetes DIP y SOIC, por lo que eso no es un problema. Ambos se consideran dispositivos de 5 voltios.
Se destacan muchos problemas.
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Voltaje de umbral lógico.
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Consumo de energía.
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Impedancia de entrada .
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Corriente de impulsión de salida.
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Voltaje de impulsión de salida.
VOLTAJE DE ENTRADA
El voltaje de entrada para las series LS y HC está cerca, pero el HCT serie imita la serie LS en términos de una entrada «1» y una entrada «0». 74HC necesita más voltaje para ser considerado un «1» lógico. Ambos tipos tienen una tierra de nadie de aproximadamente 2,5 V CC donde está en modo lineal y puede oscilar.
IMPEDANCIA DE ENTRADA
La serie 74HC tiene una impedancia de entrada mucho mayor que la 74LS, que en realidad» pierde «una pequeña corriente positiva de un pin de entrada. Está en el rango de uA, por lo que normalmente no es un problema.
CORRIENTE DE LA UNIDAD DE SALIDA
La serie 74HC tiene una corriente de control de salida de +/- 25 mA, por lo que con una resistencia puede controlar los LED directamente. Una resistencia de 330 ohmios a 1 K cubrirá la mayoría de los LED, excepto los de alta potencia «tipos. El 74LS puede absorber un par de mA y generar aproximadamente 1 mA como máximo.
VOLTAJE DE LA UNIDAD DE SALIDA
El 74HC genera salidas de riel a riel, incluso con una carga de 15 mA a cualquier riel. La serie 74LS puede hundir una salida cerca del voltaje de tierra, pero solo puede generar Vcc-1.2 voltios debido a sus salidas bjt. Es muy común ver resistencias pullup en las líneas de dirección y datos 74HC y 74LS para evitar la flotación si nada está impulsando el bus, pero la serie 74LS las usó para ayudar a que los «1» lógicos estén más cerca del riel de suministro de Vcc.
CONSUMO ACTUAL
La serie 74HC / 74HCT también consume MUCHA menos corriente, solo unos pocos uA en modo estático. El 74LS consume 1.000 veces más corriente inactiva.
OPCIONES
No hay razón para usar la serie 74LS excepto por razones heredadas . Aun así, reemplazar algunos con una serie 74HC / 74HCT reducirá mucho el consumo de energía. El 74HCT se adapta mejor a la lógica 74LS existente en términos de umbral de entrada. Para una lógica más rápida, la serie 74AC es buena a 120 MHZ, el límite de la serie lógica 74ACxx, 74HCxx, 74HCTxx de 5 voltios. La serie 74HC / 74HCT / 74AC todavía está en producción por varios fabricantes, mientras que el 74LS sigue el camino del Edsel. Puede encontrarlos en Ebay. Hay circuitos integrados lógicos ECL / PECL de 5 voltios, pero de eso no se trata esta publicación.
LINKS
Las hojas de datos son demasiado largas para incluirlas todas aquí, así que elegí el flip-flop 74xx74 como ejemplo común. No hay garantía de que estos enlaces duren décadas.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74ls74a.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hc74.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn74hct74.pdf
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/sn54ac74.pdf
Comentarios
- Tienes razón sobre la velocidad. Había estado comparando LS con AHC en mi mente por alguna razón. Creo que ' eliminaré mi respuesta, en lugar de intentar arreglarla. ¡¡Gracias !!
- Mis pasatiempos estaban limitados a unos 9-10 MHz. (Puedo recordar haber hecho una placa envuelta en cables de 8.5 MHz, por ejemplo). También trabajé en PCI a 33 MHz y 66 MHz. La desviación del reloj en relación con los datos tenía que ser 2ns para 33 MHz y 1ns para 66 MHz. Pero ese ' es un bus en modo de reflexión y requiere un equipo muy costoso para probar y verificar. Y fue en Intel como parte de un equipo. En casa, yo no ' ni siquiera consideraría la idea de un reloj para todo el sistema a 100 MHz. No tengo ninguna experiencia con LVC, pero parece interesante. Si tengo tiempo y algo que me interesa hacer, podría intentarlo.
- Oh. Puede agregar algo sobre HCT, ya que mencionó " reemplazar algunos " por " reducir consumo de energía " y esto implica para mí la idea de mantener algunos de los LS. En ese caso, los umbrales de entrada de " T " pueden ser buenos.
- @jonk. En 1988 construí un contador / temporizador con toda la lógica 74AC y un pre-escalador 74F190, por lo que tenía una resolución de 10 nS con un xtal de 100 MHZ.
- 74AC es muy rápido y de alta velocidad, tiempos de subida de 1ns , no es adecuado para prototipos / prototipos, necesita un buen diseño, de lo contrario, las señales se sobrepasarán y sonarán, ¡y la cosa se convertirá en un bloqueador de radio de banda ancha! 74HC / HCT es mucho más civilizado.
Respuesta
Ben usa la serie 74LS principalmente porque su controlador de salida TTL Incluyen resistencias en serie que facilitan la iluminación de los LED. Puede usar 74HC o incluso 74LVC para reemplazarlos, pero, dado que el tipo CMOS usa un controlador de salida Push-Pull, debe incluir resistencias en serie para limitar la corriente del LED.