Jaké jsou hlavní rozdíly mezi Integrované obvody řady 74LS a 74HC? Vím, že řady LS jsou TTL a HC jsou CMOS, ale kromě toho, jaké jsou klíčové rozdíly?
Například Ben Eater používá čipy řady LS ve svém 8bitovém počítači. Proč by to dělal na rozdíl od používání čipů řady HC? Co je nejideálnější realizovat jeho design a proč?
Benův 8bitový počítač: https://eater.net/8bit/
Komentáře
- Možný duplikát CMOS vs TTL Logic Gates?
- Hodně z rozdíly jsou popsány v druhé odpovědi, ale já ' m se také zabývám konkrétními aplikacemi, které jsou pro každou sérii zařízení nejlepší. Mám se upravit, abych se zaměřil na tento aspekt?
- Pomalejší logické rodiny mohou umožnit menší použití obtokových krytů připevněných mezi piny 7/14 nebo 8/16 integrovaných obvodů TTL. A menší potřeba drátové mřížky pro zajištění zpětných cest s nízkou indukčností.
- Pokud se pokouším replikovat obvody Ben ', mohl bych zkusit použít LVC (pokud ' m schopný získat všechny funkce, které ' d potřebuji.) Vypadá to docela hezky, i když si ' nejsem jistý, zda je dobře osídlený. Zatím jsem to ale nezkoušel.
- Nepoužívané vstupy čipů LS flo na logicky vysoká. Nevyužité vstupy HC čipů se pohybují kdekoli (vysoké, nízké a mezi nimi). Žádný správný design LS nedovoluje vstupům plavat, ale některé ano. Nikdy nenechte vstupy HC plavat, nikdy.
Odpovědět
Existuje 5 primárních rozdíly mezi sériemi 74LS a 74HC. Rychlost není jedním z nich, protože jejich horní hranice je asi 20 MHZ, pokud jde o rychlost hodin. Mají stejné vývody pro balíčky DIP i SOIC, takže to není problém. Obě jsou považována za 5 voltová zařízení.
Mnoho problémů vyniká.
-
Logické prahové napětí.
-
Spotřeba energie.
-
Vstupní impedance .
-
Výstupní proud disku.
-
Napětí výstupního disku.
VSTUPNÍ NAPĚTÍ
Vstupní napětí pro řady LS a HC je blízké, ale HCT série napodobuje řadu LS, pokud jde o vstup „1“ a vstup „0“. 74HC potřebuje více napětí, aby bylo považováno za logickou „1“. Oba typy mají zemi nikoho asi 2,5 VDC, kde je v lineárním režimu a mohou oscilovat.
INPUT IMPEDANCE
Řada 74HC má mnohem vyšší vstupní impedanci než 74LS, která ze vstupního kolíku ve skutečnosti„ propouští “malý kladný proud. Je v rozsahu uA, takže za normálních okolností nejde o problém.
VÝSTUPNÍ AKTUÁLNÍ JEDNOTKA
Řada 74HC má výstupní proud pohonu +/- 25 mA, takže s rezistorem může řídit přímo LED. Rezistor 330 ohmů až 1 K pokryje většinu LED kromě „vysoce výkonných“ „typy. 74LS může potopit pár mA a zdroj maximálně asi 1 mA.
VÝSTUPNÍ NAPĚTÍ
74HC poskytuje otočnou kolejnici na kolejnici, a to i při zatížení 15 mA na kteroukoli kolejnici. Série 74LS může potopit výstup blízký zemnímu napětí, ale díky svým bjt výstupům může napájet pouze Vcc-1,2 volty. Je velmi běžné vidět vytahovací rezistory na datových a adresních linkách 74HC i 74LS, aby se zabránilo plovoucímu proudu, pokud po sběrnici nic není, ale řada 74LS je použila k tomu, aby pomohla přiblížit logiku „1“ k napájecí lince Vcc.
AKTUÁLNÍ SPOTŘEBA
Řada 74HC / 74HCT také spotřebuje mnohem méně proudu, jen pár uA ve statickém režimu. Model 74LS spotřebuje 1 000krát více volnoběžného proudu.
MOŽNOSTI
Neexistuje žádný důvod používat řadu 74LS, kromě starších důvodů . Přesto nahrazení některých řadami 74HC / 74HCT výrazně sníží spotřebu energie. 74HCT je lepší shoda se stávající logikou 74LS, pokud jde o vstupní prahovou hodnotu. Pro rychlejší logiku je řada 74AC dobrá na 120 MHZ, což je limit 5voltové logické řady 74ACxx, 74HCxx, 74HCTxx. Série 74HC / 74HCT / 74AC je stále ve výrobě několika výrobců, zatímco 74LS jde cestou Edsel. Najdete je na Ebay. K dispozici jsou 5V logické integrované obvody ECL / PECL, ale o tom tento příspěvek není.
LINKY
Datové listy jsou příliš dlouhé na to, aby je zde mohly zahrnovat všechny, proto jsem jako běžný příklad vybral flip-flop 74xx74. Neexistuje žádná záruka, že tyto odkazy vydrží po celá desetiletí.
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
Komentáře
- Máte pravdu o rychlosti. V mysli jsem z nějakého důvodu porovnával LS s AHC. Myslím, že ' odstraním svou odpověď, místo abych to zkusil opravit. Díky !!
- Moje záliby byly omezeny na přibližně 9–10 MHz. (Vzpomínám si například na 8,5 MHz drátovou desku.) Pracoval jsem také na PCI na 33 MHz a 66 MHz. Zkosení hodin vzhledem k datům muselo být 2ns pro 33 MHz a 1ns pro 66 MHz. Ale to je ' sběrnicí v režimu reflexe a její testování a ověřování vyžaduje velmi drahé vybavení. A bylo to ve společnosti Intel jako součást týmu. Doma bych ' ani neuvažoval o myšlence celosystémového taktu na 100 MHz. S LVC nemám vůbec žádné zkušenosti, ale vypadá to zajímavě. Pokud dostanu čas a něco, na čem mi záleží, možná to zkusím vidět.
- Ach. Mohli byste přidat něco o HCT, protože jste zmínili " nahrazení některých " za " snížení spotřeba energie " a to pro mě znamená myšlenku ponechat si některé LS. V takovém případě mohou být vstupní limity " T " hezké.
- @jonk. V roce 1988 jsem postavil čítač / časovač s veškerou logikou 74AC a předškálovačem 74F190, takže jsem měl rozlišení 10 nS se 100 MHZ xtal.
- 74AC je velmi rychlý a vysoký pohon, časy náběhu 1ns , není vhodný pro breadboarding / prototypování, vyžaduje dobré rozložení, jinak signály překročí a zazvoní, a věc se promění v širokopásmový rádiový rušič! 74HC / HCT je mnohem civilizovanější.
Odpověď
Ben používá řadu 74LS hlavně proto, že jejich výstupní ovladač TTL obsahují sériové odpory, díky nimž je rozsvícení LED mnohem snazší. K jejich nahrazení můžete použít 74HC nebo dokonce 74LVC, ale protože typ CMOS používá výstupní ovladač Push-Pull, musíte omezit proud LED sériovými rezistory.