Quali sono le principali differenze tra Circuiti integrati serie 74LS e 74HC? So che le serie LS sono TTL e HC sono CMOS, ma oltre a ciò quali sono le differenze principali?
Ad esempio, Ben Eater utilizza i chip della serie LS nel suo computer a 8 bit. Perché dovrebbe farlo invece di usare i chip della serie HC? Qual è lideale per implementare il suo design e perché?
Computer a 8 bit di Ben: https://eater.net/8bit/
Commenti
- Possibile duplicato di CMOS e porte logiche TTL?
- Gran parte di le differenze sono coperte nellaltra risposta, ma io ' mi occupo anche di applicazioni specifiche che sono le migliori per ogni serie di dispositivi. Devo modificare per concentrarmi su questo aspetto?
- Le famiglie logiche più lente possono consentire un minor utilizzo di cappucci di bypass legati tra i pin 7/14 o 8/16 dei circuiti integrati TTL. E meno necessità di una griglia di fili per fornire percorsi di ritorno a bassa induttanza.
- Se stavo cercando di replicare il circuito di Ben ' s, potrei provare a utilizzare LVC (se ' posso per ottenere tutte le funzioni di cui ' ho bisogno.) Sembra piuttosto carino, anche se ' non sono sicuro che sia ben popolato. Non lho ancora provato, però.
- Ingressi non utilizzati dei chip LS flo a logico alto. Gli ingressi inutilizzati dei chip HC fluttuano ovunque (alto, basso e intermedio). Nessun design LS corretto lascia fluttuare gli ingressi, ma alcuni lo fanno. Non lasciare mai gli input HC fluttuanti, mai.
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Ci sono 5 principali differenze tra la serie 74LS e la serie 74HC. La velocità non è una di queste, poiché il loro limite superiore è di circa 20 MHZ in termini di velocità di clock. Hanno le stesse uscite pin per entrambi i pacchetti DIP e SOIC, quindi non è un problema. Sono entrambi considerati dispositivi a 5 volt.
Molti problemi risaltano.
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Tensione di soglia logica.
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Consumo energetico.
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Impedenza di ingresso .
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Corrente di pilotaggio in uscita.
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Tensione di pilotaggio in uscita.
TENSIONE DI INGRESSO
La tensione di ingresso per le serie LS e HC è vicina, ma lHCT serie imita la serie LS in termini di un ingresso “1” e un ingresso “0”. 74HC necessita di più tensione per essere considerato un “1” logico. Entrambi i tipi hanno una terra di nessuno di circa 2,5 V CC in cui è in modalità lineare e può oscillare.
IMPEDENZA DI INGRESSO
La serie 74HC ha unimpedenza di ingresso molto più alta rispetto al 74LS, che in realtà” perde “una piccola corrente positiva da un pin di ingresso. È nellintervallo uA, quindi normalmente non è un problema.
OUTPUT DRIVE CURRENT
La serie 74HC ha una corrente di pilotaggio in uscita di +/- 25 mA, quindi con un resistore può pilotare i LED direttamente. Un resistore da 330 ohm a 1 K coprirà la maggior parte dei LED eccetto il “ad alta potenza” “tipi. Il 74LS può assorbire un paio di mA e generare circa 1 mA al massimo.
TENSIONE AZIONAMENTO DI USCITA
Le uscite 74HC oscillano da binario a binario, anche con un carico di 15 mA su entrambi i binari. La serie 74LS può assorbire unuscita vicina alla tensione di terra, ma può generare solo Vcc-1.2 volt grazie alle sue uscite bjt. È molto comune vedere resistori pull-up su entrambe le linee dati e indirizzi 74HC e 74LS per evitare fluttuazioni se nulla guida il bus, ma la serie 74LS li ha utilizzati per aiutare a rendere gli “1” logici più vicini alla linea di alimentazione Vcc.
CONSUMO CORRENTE
La serie 74HC / 74HCT consuma anche MOLTO meno corrente, solo pochi UA in modalità statica. Il 74LS consuma 1000 volte la corrente inattiva.
OPZIONI
Non vi è alcun motivo per utilizzare la serie 74LS tranne che per motivi legacy . Anche così, la sostituzione di alcuni con una serie 74HC / 74HCT ridurrà notevolmente il consumo di energia. Il 74HCT si adatta meglio alla logica 74LS esistente in termini di soglia di ingresso. Per una logica più veloce, la serie 74AC è buona fino a 120 MHZ, il limite delle serie logiche 74ACxx, 74HCxx, 74HCTxx a 5 volt. La serie 74HC / 74HCT / 74AC è ancora in produzione da diversi produttori, mentre la 74LS sta seguendo la strada dellEdsel. Li puoi trovare su Ebay. Esistono circuiti integrati logici ECL / PECL da 5 volt, ma non è di questo che tratta questo post.
LINK
Le schede tecniche sono troppo lunghe per includerle tutte qui, quindi ho scelto il flip-flop 74xx74 come esempio comune. Non vi è alcuna garanzia che questi collegamenti dureranno per decenni.
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
Commenti
- Hai ragione sulla velocità. Ho confrontato LS con AHC nella mia mente per qualche motivo. Penso che ' rimuoverò la mia risposta, piuttosto che provare a risolverla. Grazie !!
- I miei hobby erano limitati a circa 9-10 MHz. (Ricordo di aver fatto una scheda wire-wrap da 8,5 MHz, per esempio.) Ho anche lavorato su PCI a 33 MHz e 66 MHz. Lo skew dellorologio relativo ai dati doveva essere di 2 ns per 33 MHz e 1 ns per 66 MHz. Ma questo ' è un bus in modalità riflessione e richiede apparecchiature molto costose per testare e verificare. Ed era in Intel come parte di un team. A casa, non ' prenderei nemmeno in considerazione lidea di un clock di sistema a 100 MHz. Non ho alcuna esperienza con LVC, ma sembra interessante. Se ho tempo e qualcosa che mi interessa fare, potrei provare a vedere.
- Oh. Potresti aggiungere qualcosa su HCT, poiché hai menzionato " che sostituisce alcuni " per " ridurre consumo di energia " e questo per me implica lidea di mantenere un po di LS. In tal caso, le soglie di input " T " potrebbero essere utili.
- @jonk. Nel 1988 ho costruito un contatore / timer con tutta la logica 74AC e un pre-scaler 74F190 quindi avevo una risoluzione di 10 nS con un xtal da 100 MHZ.
- 74AC è molto veloce e ad alta velocità, tempi di salita di 1ns , non adatto per breadboard / prototipazione, necessita di un buon layout altrimenti i segnali supereranno e squilleranno, e la cosa si trasformerà in un radio jammer a banda larga! 74HC / HCT è molto più civile.
Risposta
Ben utilizza la serie 74LS principalmente perché il loro driver di output TTL includono resistenze seriali che rendono molto più facile laccensione dei LED. Puoi usare 74HC o anche 74LVC per sostituirli, ma, poiché il tipo CMOS usa il driver di uscita Push-Pull, devi includere resistori seriali per limitare la corrente del LED.