Quais são as principais diferenças entre Série 74LS e CIs da série 74HC? Eu sei que as séries LS são TTL e HC são CMOS, mas além disso quais são as principais diferenças?
Por exemplo, Ben Eater usa chips da série LS em seu computador de 8 bits. Por que ele faria isso em vez de usar chips da série HC? O que é mais ideal para implementar seu projeto e por quê?
Computador Ben “s de 8 bits: https://eater.net/8bit/
Comentários
- Possível duplicata de CMOS vs TTL Logic Gates?
- Muitos de as diferenças são abordadas na outra resposta, mas eu ' também estou preocupado com os aplicativos específicos que são melhores para cada série de dispositivo. Devo editar para focar neste aspecto?
- As famílias lógicas mais lentas podem permitir menos uso de tampas de desvio amarradas entre os pinos 7/14 ou 8/16 dos ICs TTL. E menos necessidade de uma grade de fios para fornecer caminhos de retorno de baixa indutância.
- Se eu estivesse tentando replicar os circuitos do Ben ' s, poderia tentar usar o LVC (se eu ' capaz para obter todas as funções que eu ' d preciso.) Parece muito bom, embora eu ' não tenha certeza de que esteja bem preenchido. Eu ainda não tentei, no entanto.
- Entradas não utilizadas de chips LS flo na lógica alta. As entradas não utilizadas de chips HC flutuam em qualquer lugar (alto, baixo e intermediário). Nenhum design LS adequado permite que as entradas flutuem, mas alguns sim. Nunca deixe as entradas do HC flutuarem.
Resposta
Existem 5 principais diferenças entre as séries 74LS e 74HC. A velocidade não é um deles, pois seu limite superior é cerca de 20 MHz em termos de velocidade de clock. Eles têm as mesmas pinagens para os pacotes DIP e SOIC, então isso não é um problema. Ambos são considerados dispositivos de 5 volts.
Muitos problemas se destacam.
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Tensão de limite lógico.
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Consumo de energia.
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Impedância de entrada .
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Corrente da unidade de saída.
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Tensão da unidade de saída.
TENSÃO DE ENTRADA
A tensão de entrada para as séries LS e HC está próxima, mas o HCT série imita a série LS em termos de uma entrada “1” e uma entrada “0”. 74HC precisa de mais tensão para ser considerado um “1” lógico. Ambos os tipos têm uma terra de ninguém de cerca de 2,5 VCC, onde está em um modo linear e pode oscilar.
IMPEDÂNCIA DE ENTRADA
A série 74HC tem uma impedância de entrada muito maior do que a 74LS, que na verdade” vaza “uma pequena corrente positiva de um pino de entrada. Está na faixa uA, então normalmente não é um problema.
CORRENTE DA UNIDADE DE SAÍDA
A série 74HC tem uma corrente de saída de +/- 25 mA, então com um resistor pode acionar os LEDs diretamente. Um resistor de 330 ohm a 1 K cobrirá a maioria dos LEDs, exceto o de “alta potência “tipos. O 74LS pode absorver alguns mA e fornecer cerca de 1 mA no máximo.
TENSÃO DO DRIVE DE SAÍDA
As saídas 74HC giram trilho a trilho, mesmo com uma carga de 15 mA em qualquer trilho. A série 74LS pode absorver uma saída próxima à tensão de aterramento, mas pode fornecer apenas Vcc-1,2 volts devido às suas saídas bjt. É muito comum ver resistores pullup nos dados 74HC e 74LS e nas linhas de endereço para evitar a flutuação se nada estiver conduzindo o barramento, mas a série 74LS os usou para ajudar a tornar os “1” lógicos mais próximos do trilho de alimentação Vcc.
CONSUMO DE CORRENTE
A série 74HC / 74HCT também consome MUITO menos corrente, apenas alguns uA em modo estático. O 74LS consome 1.000 vezes mais corrente inativa.
OPÇÕES
Não há razão para usar a série 74LS, exceto por motivos de legado . Mesmo assim, a substituição de alguns por uma série 74HC / 74HCT reduzirá muito o consumo de energia. O 74HCT é uma combinação melhor com a lógica 74LS existente em termos de limite de entrada. Para uma lógica mais rápida, a série 74AC é boa para 120 MHZ, o limite da série lógica de 5 volts 74ACxx, 74HCxx, 74HCTxx. A série 74HC / 74HCT / 74AC ainda está em produção por vários fabricantes, enquanto o 74LS segue o caminho da Edsel. Você pode encontrá-los no Ebay. Existem IC lógicos ECL / PECL de 5 volts, mas não é sobre isso que esta postagem se trata.
LINKS
As folhas de dados são muito longas para incluir todos eles aqui, então escolhi o flip-flop 74xx74 como um exemplo comum.Não há garantia de que esses links vão durar 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
Comentários
- Você está certo sobre a velocidade. Eu estava comparando LS com AHC em minha mente por algum motivo. Acho que ' removerei minha resposta, em vez de tentar corrigi-la. Obrigado !!
- Meus hobbies eram limitados a cerca de 9-10 MHz. (Lembro-me de fazer uma placa de 8,5 MHz enrolada em fios, por exemplo.) Eu também trabalhei em PCI a 33 MHz e 66 MHz. O clock skew em relação aos dados tinha que ser 2ns para 33 MHz e 1ns para 66 MHz. Mas esse ' é um barramento de modo de reflexão e requer equipamento muito caro para teste e verificação. E foi na Intel como parte de uma equipe. Em casa, eu não ' nem mesmo consideraria a ideia de um clock de todo o sistema a 100 MHz. Não tenho nenhuma experiência com LVC, mas parece interessante. Se eu tiver tempo e algo que me interessa fazer, posso tentar e ver.
- Oh. Você pode adicionar algo sobre HCT, já que mencionou " substituir alguns " por " reduzir consumo de energia " e isso implica para mim a ideia de manter alguns dos LS. Nesse caso, os limites de entrada " T " podem ser bons.
- @jonk. Em 1988 eu construí um contador / temporizador com toda a lógica 74AC e um pré-escalonador 74F190, então eu tinha uma resolução de 10 nS com um xtal de 100 MHZ.
- 74AC é muito rápido e alto drive, tempos de aumento de 1ns , não é adequado para breadboarding / prototipagem, precisa de um bom layout, caso contrário os sinais irão ultrapassar e tocar, e a coisa se transformará em um bloqueador de rádio de banda larga! 74HC / HCT é muito mais civilizado.
Resposta
Ben usa a série 74LS principalmente porque seu driver de saída TTL incluem resistores seriais que tornam muito mais fácil acender os LEDs. Você pode usar 74HC ou mesmo 74LVC para substituí-los, mas, como o tipo CMOS usa driver de saída Push-Pull, você deve incluir resistores seriais para limitar a corrente do LED.