Was sind die Hauptunterschiede zwischen ICs der Serien 74LS und 74HC? Ich weiß, dass die LS-Serien TTL und HC CMOS sind, aber was sind darüber hinaus die Hauptunterschiede?
Zum Beispiel verwendet Ben Eater Chips der LS-Serie in seinem 8-Bit-Computer. Warum sollte er dies tun, anstatt Chips der HC-Serie zu verwenden? Was ist am besten geeignet, um sein Design umzusetzen und warum?
Bens 8-Bit-Computer: https://eater.net/8bit/
Kommentare
- Mögliches Duplikat von CMOS vs TTL Logic Gates?
- Viel von Die Unterschiede werden in der anderen Antwort behandelt, aber ich ' befasse mich auch mit bestimmten Anwendungen, die für jede Geräteserie am besten geeignet sind. Soll ich sie bearbeiten, um mich auf diesen Aspekt zu konzentrieren?
- Die langsameren Logikfamilien ermöglichen möglicherweise eine geringere Verwendung von Bypass-Kappen, die zwischen den Pins 7/14 oder 8/16 der TTL-ICs angebracht sind, und weniger Bedarf an einem Drahtgitter, um Rückwege mit niedriger Induktivität bereitzustellen.
- Wenn ich versuchen würde, die Schaltung von Ben ' zu replizieren, könnte ich versuchen, LVC zu verwenden (wenn ich ' in der Lage bin um alle Funktionen zu erhalten, die ich ' benötige.) Es scheint ziemlich nett zu sein, obwohl ich ' nicht sicher bin, ob es gut gefüllt ist. Ich habe es jedoch noch nicht ausprobiert.
- Nicht verwendete Eingänge von LS-Chips flo at zu logisch hoch. Nicht verwendete Eingänge von HC-Chips schweben überall (hoch, niedrig und dazwischen). Kein richtiges LS-Design lässt Eingänge schweben, aber einige tun es. Lassen Sie niemals HC-Eingänge schweben.
Antwort
Es gibt 5 primäre Unterschiede zwischen der 74LS und der 74HC-Serie. Die Geschwindigkeit gehört nicht dazu, da ihre Obergrenze in Bezug auf die Taktrate bei etwa 20 MHz liegt. Sie haben die gleichen Pinbelegungen für DIP- und SOIC-Pakete, sodass dies kein Problem darstellt. Sie werden beide als 5-Volt-Geräte betrachtet.
Viele Probleme fallen auf.
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Logikschwellenspannung.
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Stromverbrauch.
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Eingangsimpedanz
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Ausgangsantriebsstrom.
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Ausgangstreiberspannung.
EINGANGSSPANNUNG
Die Eingangsspannung für die Serien LS und HC ist nahe, aber die HCT Die Serie ahmt die LS-Serie in Bezug auf einen „1“ -Eingang und einen „0“ -Eingang nach. 74HC benötigt mehr Spannung, um als logische „1“ betrachtet zu werden. Beide Typen haben ein Niemandsland von ungefähr 2,5 VDC, wo es sich in einem linearen Modus befindet und schwingen kann.
EINGANGSIMPEDANZ
Die 74HC-Serie hat eine sehr viel höhere Eingangsimpedanz als die 74LS, die tatsächlich einen kleinen positiven Strom aus einem Eingangsstift“ leckt „. Es liegt im uA-Bereich, ist also normalerweise kein Problem.
AUSGANGSANTRIEBSSTROM
Die 74HC-Serie hat einen Ausgangsansteuerungsstrom von +/- 25 mA, sodass mit einem Widerstand LEDs direkt angesteuert werden können. Ein Widerstand von 330 Ohm bis 1 K deckt die meisten LEDs mit Ausnahme der Hochleistungs-LEDs ab „Typen. Der 74LS kann ein paar mA versenken und höchstens 1 mA liefern.
AUSGANGSANTRIEBSSPANNUNG
Der 74HC-Ausgang schwingt Schiene zu Schiene, selbst bei einer Last von 15 mA an beiden Schienen. Die 74LS-Serie kann einen Ausgang nahe der Massespannung versenken, kann jedoch aufgrund ihrer bjt-Ausgänge nur Vcc-1,2-Volt erzeugen. Es ist sehr üblich, Pullup-Widerstände sowohl auf den 74HC- als auch auf den 74LS-Daten- und Adressleitungen zu sehen, um ein Floating zu verhindern, wenn der Bus nicht angesteuert wird. Die 74LS-Serie hat sie jedoch verwendet, um logische „1“ näher an die Vcc-Versorgungsschiene heranzuführen / p>
AKTUELLER VERBRAUCH
Die 74HC / 74HCT-Serie verbraucht außerdem VIEL weniger Strom. nur ein paar uA in einem statischen Modus. Der 74LS verbraucht 1.000-mal so viel Leerlaufstrom.
OPTIONEN
Es gibt keinen Grund, die 74LS-Serie zu verwenden, außer aus älteren Gründen . Wenn Sie jedoch einige durch eine 74HC / 74HCT-Serie ersetzen, wird der Stromverbrauch erheblich reduziert. Der 74HCT passt hinsichtlich der Eingangsschwelle besser zur vorhandenen 74LS-Logik. Für eine schnellere Logik ist die 74AC-Serie gut bis 120 MHz, die Grenze der 5-Volt-74ACxx-, 74HCxx- und 74HCTxx-Logikserien. Die 74HC / 74HCT / 74AC-Serie wird immer noch von mehreren Herstellern produziert, während die 74LS den Weg der Edsel geht. Sie können sie bei Ebay finden. Es gibt 5-Volt-ECL / PECL-Logik-ICs, aber darum geht es in diesem Beitrag nicht.
LINKS
Die Datenblätter sind zu lang, um sie alle hier aufzunehmen, daher habe ich das 74xx74-Flipflop als allgemeines Beispiel ausgewählt. Es gibt keine Garantie dafür, dass diese Links Jahrzehnte halten.
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
Kommentare
- Sie haben Recht mit der Geschwindigkeit. Ich hatte LS aus irgendeinem Grund mit AHC verglichen. Ich denke, ich ' werde meine Antwort entfernen, anstatt zu versuchen, sie zu reparieren. Danke !!
- Meine Hobbys waren auf ca. 9-10 MHz beschränkt. (Ich kann mich erinnern, dass ich zum Beispiel eine 8,5-MHz-Wire-Wrapping-Karte gemacht habe.) Ich habe auch an PCI mit 33 MHz und 66 MHz gearbeitet. Der Taktversatz relativ zu den Daten musste 2 ns für 33 MHz und 1 ns für 66 MHz betragen. Aber das ' ist ein Reflexionsmodusbus und erfordert sehr teure Geräte zum Testen und Verifizieren. Und es war bei Intel als Teil eines Teams. Zu Hause würde ich ' nicht einmal die Idee eines systemweiten Takts bei 100 MHz in Betracht ziehen. Ich habe überhaupt keine Erfahrung mit LVC, aber es sieht interessant aus. Wenn ich Zeit habe und etwas, das mir wichtig ist, könnte ich versuchen zu sehen.
- Oh. Sie könnten etwas über HCT hinzufügen, da Sie erwähnt haben, dass " einige " ersetzt, um " zu reduzieren Stromverbrauch " und dies impliziert für mich die Idee, einen Teil des LS beizubehalten. In diesem Fall sind die Eingabeschwellenwerte " T " möglicherweise hilfreich.
- @jonk. 1988 baute ich einen Zähler / Timer mit der gesamten 74AC-Logik und einem 74F190-Vorskalierer, sodass ich eine Auflösung von 10 nS mit einem 100-MHz-Xtal hatte.
- 74AC ist sehr schnell und mit hohem Antrieb und 1 ns Anstiegszeiten , nicht für Breadboarding / Prototyping geeignet, benötigt ein gutes Layout, da sonst die Signale überschießen und klingeln und das Ding zu einem Breitband-Funkstörsender wird! 74HC / HCT ist viel zivilisierter.
Antwort
Ben verwendet die 74LS-Serie hauptsächlich wegen ihres TTL-Ausgabetreibers Dazu gehören serielle Widerstände, die das Aufleuchten der LEDs erheblich erleichtern. Sie können 74HC oder sogar 74LVC verwenden, um sie zu ersetzen. Da der CMOS-Typ jedoch einen Push-Pull-Ausgangstreiber verwendet, müssen Sie serielle Widerstände einschließen, um den LED-Strom zu begrenzen.