Vilka är de primära skillnaderna mellan 74LS-serien och 74HC-serien IC? Jag vet att LS-serien är TTL och HC är CMOS, men utöver det är vad som är de viktigaste skillnaderna?
Till exempel använder Ben Eater chips i LS-serien i sin 8-bitars dator. Varför skulle han göra detta i motsats till att använda HC-seriechips? Vad är bäst för att implementera sin design och varför?
Ben ”s 8-bitars dator: https://eater.net/8bit/
Kommentarer
- Möjlig duplikat av CMOS vs TTL Logic Gates?
- Mycket av skillnaderna täcks i det andra svaret, men jag ' är också intresserad av specifika applikationer som är bäst för varje enhetsserie. Ska jag redigera för att fokusera på denna aspekt?
- De långsammare logikfamiljerna kan tillåta mindre användning av bypass-kåpor fastspända mellan stiften 7/14 eller 8/16 i TTL-IC: erna. Och mindre behov av ett nät av ledningar för att ge returtrafik med låg induktans.
- Om jag försökte replikera Ben ' s kretsar kan jag försöka använda LVC (om jag ' kan för att få alla funktioner jag ' d behöver.) Det verkar ganska trevligt, fast jag ' inte är säker på att det är välbefolkat. Jag har dock inte testat det ännu.
- Oanvända ingångar av LS-chips flo på till logik hög. Oanvända ingångar av HC-chips flyter var som helst (hög, låg och däremellan). Ingen riktig LS-design låter ingångarna flyta, men vissa gör det. Låt aldrig HC-ingångar flyta någonsin.
Svar
Det finns 5 primära skillnader mellan 74LS och 74HC-serien. Hastighet är inte en av dem, eftersom deras övre gräns är cirka 20 MHz när det gäller klockhastighet. De har samma uttag för både DIP- och SOIC-paket, så det är inget problem. De betraktas båda som 5 volt-enheter.
Många problem sticker ut.
-
Logisk tröskelspänning.
-
Energiförbrukning.
-
Ingångsimpedans .
-
Utgångsströmström.
-
Utgångsspänning.
INGÅNGSSPÄNNING
Ingångsspänningen för LS- och HC-serien är nära, men HCT serien härmar LS-serien i termer av en ”1” -ingång och en ”0” -ingång. 74HC behöver mer spänning för att betraktas som en logisk ”1”. Båda typerna har ett tomtland på cirka 2,5 VDC där det är i linjärt läge och kan svänga.
INPUT IMPEDANCE
74HC-serien har en mycket högre ingångsimpedans än 74LS, som faktiskt” läcker ”en liten positiv ström ut ur en ingångsstift. Det är i uA-intervallet så normalt är det inte ett problem.
UTGÅNGSDREVNING
74HC-serien har en utgångsström på +/- 25 mA, så med ett motstånd kan den driva lysdioder direkt. Ett 330 ohm till 1 K motstånd täcker de flesta lysdioder utom de ”högeffektiva ”typer. 74LS kan sjunka ett par mA och källa maximalt 1 mA.
UTGÅNGSSPÄNNING
74HC matar ut svängskenor till skenor, även med en 15 mA belastning på endera skenan. 74LS-serien kan sjunka en utgång nära jordspänningen, men kan bara källa Vcc-1.2 volt på grund av dess bjt-utgångar. Det är mycket vanligt att se pullup-motstånd på både 74HC- och 74LS-data och adresslinjer för att förhindra flytande om ingenting driver bussen, men 74LS-serien använde dem för att göra logiska ”1” närmare Vcc-försörjningsskenan. / p>
AKTUELLT FÖRBRUKNING
74HC / 74HCT-serien förbrukar också mycket mindre ström, bara några uA i ett statiskt läge. 74LS förbrukar 1000 gånger så mycket tomgångsström.
ALTERNATIV
Det finns ingen anledning att använda 74LS-serien förutom av äldre skäl . Ändå kommer ersättning av vissa med en 74HC / 74HCT-serie att minska energiförbrukningen mycket. 74HCT är en bättre matchning med befintlig 74LS-logik när det gäller ingångströskeln. För snabbare logik är 74AC-serien bra till 120 MHz, gränsen för 5 volt 74ACxx, 74HCxx, 74HCTxx logikserier. 74HC / 74HCT / 74AC-serien tillverkas fortfarande av flera tillverkare, medan 74LS går vägen för Edsel. Du hittar dem kanske på Ebay. Det finns 5 volt ECL / PECL-logik-IC: er men det handlar inte det här inlägget om.
LÄNKAR
Databladet är för långt för att inkludera dem alla här, så jag valde 74xx74 flip-flop som ett vanligt exempel. Det finns ingen garanti att dessa länkar kommer att pågå i årtionden.
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
Kommentarer
- Du har rätt i hastigheten. Jag hade av någon anledning jämfört LS med AHC. Jag tror att jag ' tar bort mitt svar istället för att försöka fixa det. Tack !!
- Mina hobbyer var begränsade till cirka 9-10 MHz. (Jag kan till exempel minnas att jag gjorde ett trådomslaget kort på 8,5 MHz.) Jag arbetade också med PCI vid 33 MHz och 66 MHz. Klockförskjutning i förhållande till data måste vara 2ns för 33 MHz och 1ns för 66 MHz. Men att ' är en reflektionsbuss och det kräver mycket dyr utrustning för att testa och verifiera. Och det var hos Intel som en del av ett team. Hemma skulle jag inte ' inte ens överväga tanken på en systemomfattande klocka vid 100 MHz. Jag har ingen erfarenhet alls med LVC, men det ser intressant ut. Om jag får tid och något jag bryr mig om att göra kan jag försöka se.
- Åh. Du kan lägga till något om HCT, eftersom du nämnde " och ersatte några " till " reducerar strömförbrukning " och detta innebär för mig tanken att behålla en del av LS. I så fall kan " T " ingångströsklar vara trevliga.
- @jonk. 1988 byggde jag en räknare / timer med all 74AC-logik och en 74F190 förskalare så jag hade en upplösning på 10 nS med en 100 MHz xtal.
- 74AC är mycket snabb och hög enhet, 1ns stigningstider , inte lämplig för breadboarding / prototyping, behöver bra layout annars signaler kommer att skjuta över och ringa, och saken kommer att bli en bredband radio jammer! 74HC / HCT är mycket mer civiliserad.
Svar
Ben använder 74LS-serier främst för att deras TTL-utgångsdrivrutin inkluderar seriella motstånd som gör det mycket lättare att tända lysdioderna. Du kan använda 74HC eller till och med 74LVC för att ersätta dem, men eftersom CMOS-typen använder Push-Pull-utgångsdrivrutin måste du inkludera seriella motstånd för att begränsa LED-strömmen.