Jakie są główne różnice między Układy scalone serii 74LS i 74HC? Wiem, że seria LS to TTL, a HC to CMOS, ale poza tym, jakie są kluczowe różnice?
Na przykład Ben Eater używa chipów serii LS w swoim 8-bitowym komputerze. Dlaczego miałby to zrobić, a nie używać chipów serii HC? Co jest najbardziej idealne do realizacji jego projektu i dlaczego?
8-bitowy komputer Ben „s: https://eater.net/8bit/
Komentarze
- Możliwy duplikat CMOS vs TTL Logic Gates?
- Wiele z różnice są omówione w drugiej odpowiedzi, ale zajmuję się także ' konkretnymi aplikacjami, które są najlepsze dla każdej serii urządzeń. Czy powinienem edytować, aby skupić się na tym aspekcie?
- Wolniejsze rodziny logiczne mogą pozwolić na mniejsze użycie nasadek obejściowych przymocowanych między pinami 7/14 lub 8/16 układów TTL. I mniejsze zapotrzebowanie na siatkę przewodów, aby zapewnić ścieżki powrotne o niskiej indukcyjności.
- Gdybym próbował replikować obwody Ben ' s, mógłbym spróbować użyć LVC (jeśli ' mogę aby uzyskać wszystkie funkcje, których ' potrzebuję.) Wydaje się całkiem niezłe, chociaż ' nie jestem pewien, czy jest dobrze wypełniony. Jednak jeszcze tego nie próbowałem.
- Nieużywane wejścia układów scalonych LS float na zbyt wysokim poziomie logiki. Nieużywane wejścia chipów HC pływają w dowolnym miejscu (wysokie, niskie i pośrednie). Żadna odpowiednia konstrukcja LS nie pozwala na swobodne wprowadzanie danych, ale niektóre tak. Nigdy nie pozwól, aby dane wejściowe HC unosiły się.
Odpowiedź
Jest 5 podstawowych różnice między serią 74LS i 74HC. Szybkość nie jest jednym z nich, ponieważ ich górna granica wynosi około 20 MHz w zakresie taktowania. Mają te same wyjścia pinów dla obu pakietów DIP i SOIC, więc nie stanowi to problemu. Oba są uważane za urządzenia 5-woltowe.
Wiele problemów się wyróżnia.
-
Logiczne napięcie progowe.
-
Pobór mocy.
-
Impedancja wejściowa .
-
Prąd wyjściowy napędu.
-
Napięcie wyjściowe napędu.
NAPIĘCIE WEJŚCIOWE
Napięcie wejściowe dla serii LS i HC jest bliskie, ale HCT Seria naśladuje serię LS pod względem wejścia „1” i wejścia „0”. 74HC wymaga większego napięcia, aby można było uznać je za logikę „1”. Oba typy mają obszar no-mans około 2,5 VDC, gdzie jest w trybie liniowym i mogą oscylować.
IMPEDANCJA WEJŚCIOWA
Seria 74HC ma znacznie wyższą impedancję wejściową niż 74LS, które w rzeczywistości„ wyciekają ”niewielki dodatni prąd z pinu wejściowego. Jest w zakresie uA, więc zwykle nie stanowi problemu.
BIEŻĄCY DYSKU WYJŚCIOWEGO
Seria 74HC ma wyjściowy prąd sterujący +/- 25 mA, więc za pomocą rezystora może bezpośrednio sterować diodami LED. Rezystor od 330 omów do 1 K pokryje większość diod LED, z wyjątkiem „dużej mocy „typy. 74LS może pobierać kilka mA i dostarczać maksymalnie około 1 mA.
WYJŚCIOWE NAPIĘCIE NAPĘDU
Wyjścia 74HC przechodzą z szyny na szynę, nawet przy obciążeniu 15 mA na którejkolwiek szynie. Seria 74LS może wypływać na wyjściu blisko napięcia masy, ale może dostarczać tylko Vcc-1,2 V dzięki wyjściom bjt. Bardzo często można zobaczyć rezystory podciągające na obu liniach danych i adresowych 74HC i 74LS, aby zapobiec pływaniu, jeśli nic nie napędza magistrali, ale seria 74LS wykorzystała je, aby pomóc w przybliżeniu logiki „1” do szyny zasilającej Vcc.
OBECNE ZUŻYCIE
Seria 74HC / 74HCT również zużywa DUŻO mniej prądu, tylko kilka uA w trybie statycznym. 74LS zużywa 1000 razy więcej prądu w stanie bezczynności.
OPCJE
Nie ma powodu, aby używać serii 74LS poza starszymi przyczynami . Mimo to, zastąpienie niektórych serią 74HC / 74HCT znacznie zmniejszy zużycie energii. 74HCT lepiej pasuje do istniejącej logiki 74LS pod względem progu wejściowego. Dla szybszej logiki, seria 74AC jest dobra do 120 MHz, limit 5 V serii logicznych 74ACxx, 74HCxx, 74HCTxx. Seria 74HC / 74HCT / 74AC jest nadal produkowana przez kilka producentów, podczas gdy 74LS podąża drogą Edsel. Możesz je znaleźć w serwisie eBay. Istnieją układy logiczne 5 V ECL / PECL, ale nie o tym jest ten post.
LINKS
Arkusze danych są zbyt długie, aby uwzględnić je wszystkie tutaj, więc wybrałem przerzutnik 74xx74 jako typowy przykład.Nie ma gwarancji, że te linki będą działać przez dziesięciolecia.
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
Komentarze
- Masz rację co do szybkości. Z jakiegoś powodu porównywałem LS z AHC w myślach. Myślę, że ' usunę odpowiedź, zamiast spróbować ją naprawić. Dzięki !!
- Moje hobby było ograniczone do około 9-10 MHz. (Pamiętam, jak robiłem, na przykład, płytkę owiniętą drutem 8,5 MHz). Pracowałem również na PCI przy 33 MHz i 66 MHz. Przesunięcie zegara w stosunku do danych musiało wynosić 2ns dla 33 MHz i 1ns dla 66 MHz. Ale to ' jest magistralą trybu odbicia i wymaga bardzo drogiego sprzętu do testowania i weryfikacji. I to było w firmie Intel jako część zespołu. W domu nie ' nie rozważałbym nawet pomysłu na systemowy zegar o częstotliwości 100 MHz. Nie mam żadnego doświadczenia z LVC, ale wygląda ciekawie. Jeśli będę miał czas i coś, na czym mi zależy, spróbuj i zobaczę.
- Och. Możesz dodać coś o HCT, ponieważ wspomniałeś o " zamianie części " na " zmniejsz zużycie energii " i sugeruje mi to, że należy zachować część LS. W takim przypadku progi wejściowe " T " mogą być niezłe.
- @jonk. W 1988 roku zbudowałem licznik / timer z całą logiką 74AC i pre-skalerem 74F190, więc miałem rozdzielczość 10 nS przy 100 MHz xtal.
- 74AC jest bardzo szybki i wysoki, czas narastania 1ns , nie nadaje się do tworzenia prototypów / prototypów, wymaga dobrego układu, w przeciwnym razie sygnały będą przeskakiwać i dzwonić, a urządzenie zmieni się w szerokopasmowy zagłuszacz radiowy! 74HC / HCT jest o wiele bardziej cywilizowany.
Odpowiedź
Ben używa serii 74LS głównie ze względu na sterownik wyjścia TTL zawierają rezystory szeregowe, które znacznie ułatwiają zapalanie diod. Możesz użyć 74HC lub nawet 74LVC, aby je zastąpić, ale ponieważ typ CMOS używa sterownika wyjściowego Push-Pull, musisz dołączyć rezystory szeregowe, aby ograniczyć prąd LED.