
74系列芯片功能区分.docx
6页74 系列芯片功能区分74HC/LS/HCT/F 系列芯片的区别1、 LS是低功耗肖特基,HC是高速COMSLS的速度比HC略快HCT输入输出与LS 兼容,但是功耗低;F是高速肖特基电路;2、 LS 是 TTL 电平, HC 是 COMS 电平3、 LS 输入开路为高电平, HC 输入不允许开路, hc 一般都要求有上下拉电阻来确定输入 端无效时的电平LS却没有这个要求4、 LS 输出下拉强上拉弱, HC 上拉下拉相同5、 工作电压不同,LS只能用5V,而HC —般为2V到6V;6、 电平不同LS是TTL电平,其低电平和高电平分别为0.8和V2.4,而CMOS在工作电 压为5V时分别为0.3V和3.6V,所以CMOS可以驱动TTL,但反过来是不行的7、 驱动能力不同,LS 一般高电平的驱动能力为5mA,低电平为20mA;而CMOS的高低 电平均为 5mA;8、 CMOS器件抗静电能力差,易发生栓锁问题,所以CMOS的输入脚不能直接接电源74 系列集成电路大致可分为6大类: .74XXC标准型);.74LSXXC低功耗肖特基);.74SXXC肖特基);.74ALSXXC先 进低功耗肖特基);.74ASXX(先进肖特基);.74FXX(高速)。
近年来还出现了高速CMOS电路的74系列,该系列可分为3大类:.HC为COMS工作电平;.HCT为TTL工作电平,可与74LS系列互换使用;.HCU适 用于无缓冲级的 CMOS 电路这 9 种 74 系列产品,只要后边的标号相同,其逻辑功能和管脚排列就相同根据不同的 条件和要求可选择不同类型的74系列产品,比如电路的供电电压为3V就应选择74HC系 列的产品 系列电平典型传输延迟ns最大驱动电流(-Ioh/Lol)mAAHC CMOS 8.5 -8/8AHCT COMS/TTL 8.5 -8/8HC COMS 25 -8/8 HCT COMS/TTL 25 -8/8ACT COMS/TTL 10 -24/24 F TTL 6.5 -15/64ALS TTL 10 -15/64 LS TTL 18 -15/24LVCAC SLC 注:同型号的74系列、74HC系列、74LS系列芯片,逻辑功能上是一样的74LSxx的使用说明如果找不到的话,可参阅74xx或74HCxx的使用说明有些资料里包 含了几种芯片,如 74HC161 资料里包含了 74HC160、74HC161、74HC162、74HC163 四种 芯片的资料。
找不到某种芯片的资料时, 可试着查看一下临近型号的芯片资料 TTL 器件和CMOS器件的逻辑电平分类:默认栏目TTL器件和CMOS器件的逻辑电平逻辑电 平的一些概念 要了解逻辑电平的内容,首先要知道以下几个概念的含义:1:输入高电平(Vih):保证逻辑门的输入为高电平时所允许的最小输入高电平,当输入电 平高于Vih时,则认为输入电平为高电平2:输入低电平(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电 平低于Vil时,则认为输入电平为低电平3:输出高电平(Voh):保证逻辑门的输出为高电平时的输出电平的最小值,逻辑门的输出 为高电平时的电平值都必须大于此Voh4:输出低电平(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出 为低电平时的电平值都必须小于此Vol5:阀值电平(Vt):数字电路芯片都存在一个阈值电平,就是电路刚刚勉强能翻转动作时的 电平它是一个界于 Vil、Vih 之间的电压值, 对于 CMOS 电路的阈值电平,基本上是二 分之一的电源电压值,但要保证稳定的输出,则必须要求输入高电平> Vih,输入低电平对 于一般的逻辑电平,以上参数的关系如下:Voh > Vih > Vt > Vil > W。
6: Ioh:逻辑门输 出为高电平时的负载电流(为拉电流)7: Iol:逻辑门输出为低电平时的负载电流(为灌 电流)8: Iih:逻辑门输入为高电平时的电流(为灌电流)9: Iil:逻辑门输入为低电平 时的电流(为拉电流) 门电路输出极在集成单元内不接负载电阻而直接引出作为输出端, 这种形式的门称为开路门开路的TTL、CMOS、ECL门分别称为集电极开路(OC)、漏 极开路(OD)、发射极开路(OE),使用时应审查是否接上拉电阻(OC、OD门)或下拉电 阻(OE门),以及电阻阻值是否合 适对于集电极开路(OC)门,其上拉电阻阻值RL 应满足下面条件:( 1): RL < ( VCC-Voh) /( n*Ioh+m*Iih)(2): RL > (VCC—Vol) / (Iol+m*Iil)其中n:线与的开路门数;m:被驱动的输入端 数常用的逻辑电平•逻辑电平:有 TTL、CMOS、LVTTL、ECL、PECL、GTL; RS232、RS422、LVDS 等•其中TTL和CMOS的逻辑电平按典型电压可分为四类:5V系列(5V TTL和5V CMOS)、 3.3V 系列, 2.5V 系列和 1.8V 系列。
・5V TTL和5V CMOS逻辑电平是通用的逻辑电平・3.3V及以下的逻辑电平被称为低电压逻辑电平,常用的为LVTTL电平•低电压的逻辑电平还有 2.5V 和 1.8V 两种・ECL/PECL和LVDS是差分输入输出• RS-422/485 和 RS-232 是串口的接口标准, RS-422/485 是差分输入输出, RS-232 是单端输 入输出 5V TTL 逻辑电平和 5V CMOS 逻辑电平是很通用的逻辑电平,注意他们的输入 输出电平差别较大,在互连时要特别注意 另外 5V CMOS 器件的逻辑电平参数与供电电 压有一定关系,一般情况下,Voh三Vcc-0.2V, Vih三0.7Vcc; VolW0.1V, VilW0.3Vcc;噪 声容限 较 TTL 电平高 JEDEC 组织在定义 3.3V 的逻辑电平标准时,定义了 LVTTL 和 LVCMOS逻辑电平标准LVTTL逻辑电平标准的输入输出电平与5V TTL逻辑电平标准的 输入输出电平很接近,从而给它们之间的互连带来了方便LVTTL逻辑电平定义的工作电 压范围是 3.0—3.6V LVCMOS 逻辑电平标准是从 5V CMOS 逻辑电平关注移植过来的, 所以它的 Vih、 Vil 和 Voh、 Vol 与工作电压有关,其值如上图所示。
LVCMOS 逻 辑电平定 义的工作电压范围是 2.7—3.6V 5V 的 CMOS 逻辑器件工作于 3.3V 时,其输入输出逻辑 电平即为LVCMOS逻辑电平,它的Vih大约为0.7XVCC=2.31V左右,由于此电平与LVTTL 的Voh (2.4V)之间的电压差太小,使逻辑器件工作不稳定性增加,所以一般不推荐使用 5V CMOS 器件工作于 3.3V 电压的工作方式由于相同 的原因,使用 LVCMOS 输入电平 参数的 3.3V 逻辑器件也很少 JEDEC 组织为了加强在 3.3V 上各种逻辑器件的互连和 3.3V 与5V逻辑器件的互连,在参考LVCMOS和LVTTL逻辑电平标准的基础上,又定义了一种 标准,其名称即为 3.3V 逻辑电平标准,其参数如下: 3.3V 逻辑电平标准的参数其实和 LVTTL逻辑电平标准的参数差别不大,只是它定义的Vol可以很低(0.2V),另外,它还定 义了其Voh最高可 以到VCC-0.2V,所以3.3V逻辑电平标准可以包容LVCMOS的输出电 平在实际使用当中,对LVTTL标准和3.3V逻辑电平标准并不太区分,某些 地方用LVTTL 电平标准来替代3.3V逻辑电平标准,一般是可以的。
JEDEC组织还定义了 2.5V逻辑电平 标准,如上图所示另外,还有一种 2.5V CMOS 逻辑电平标准,它与上图的 2.5V 逻辑电平 标准差别不大,可 兼容 低电压的逻辑电平还有 1.8V、 1.5V、 1.2V 的逻辑电平 、 TTL 和 CMOS 逻辑器件 逻辑器件的分类方法有很多,下面以逻辑器件的功能、工艺特点和逻 辑电平等方法来进行简单描述TTL和CMOS器件的功能分类按功能进行划分,逻辑器件可以大概分为以下几类:门 电路和反相器、选择器、译码器、计数器、寄存器、触发器、锁存器、缓冲驱动 器、收发 器、总线开关、背板驱动器等1:门电路和反相器 逻辑门主要有与门74X08、与非门74X00、或门74X32、或非门74X02、 异或门74X86、反相器74X04等2:选择器 选择器主要有2-1、4-1、8-1选择器74X157、74X153、74X151等3:编/译码器 编/译码器主要有2/4、3/8和4/16译码器74X139、74X138、74X154等4:计数器 计数器主要有同步计数器74X161和异步计数器74X393等5:寄存器 寄存器主要有串-并移位寄存器74X164和并-串寄存器74X165等。
6:触发器 触发器主要有J-K触发器、带三态的D触发器74X374、不带三态的D触发器 74X74、施密特触发器等7:锁存器 锁存器主要有D型锁存器74X373、寻址锁存器74X259等8:缓冲驱动器 缓冲驱动器主要有带反向的缓冲驱动器 74X240 和不带反向的缓冲驱动器 74X244 等9:收发器收发器主要有寄存器收发器74X543、通用收发器74X245、总线收发器等 10:总线开关 总线开关主要包括总线交换和通用总线器件等11:背板驱动器 背板驱动器主要包括TTL或LVTTL电平与GTL/GTL+(GTLP)或BTL 之间的电平转换器件TTL和CMOS逻辑器件的工艺分类特点按工艺特点进行划分,逻辑器件可以分为Bipolar、 CMOS、 BiCMOS 等工艺,其中包括器件系列有:Bipolar (双极)工艺的器件有:TTL、S、LS、AS、F、ALS CMOS工艺的器件有:HC、 HCT、 CD40000、 ACL、 FCT、 LVC、 LV、 CBT、 ALVC、 AHC、 AHCT、 CBTLV、 AVC、 GTLP BiCMOS 工艺的器件有: BCT、 ABT、 LVT、 ALVT。
TTL 和 CMOS 逻辑器件的电平分类特点TTL 和 CMOS 的电平主要有以下几种:5VTTL、5VCMOS (Vih三0.7*Vcc, VilW0.3*Vcc)、3.3V 电平、2.5V 电平等5V 的逻辑 器件 5V 器件包含 TTL、 S、 LS、 ALS、 AS、 HCT、 HC、 BCT、 74F、 ACT、 AC、 AHCT、 AHC、ABT等系列器件3.3V及以下的逻辑器件 包含LV的和V系列及AHC和AC系列, 主要有LV、AHC、AC、ALB、LVC、ALVC、LVT等系列器件具体情况可以参考下图:包 含特殊功能的逻辑器件A.总线保持功能(Bus hold)由内部反馈电路保持输入端最后的 确定状态,防止因输入端浮空的不确定而导致器件振荡自激损坏;输入端无需外接上拉或下 拉电阻,节 省PCB空间,降低了器件成本开销和功耗,见图6—3ABT、LVT、ALVC、 ALVCH、ALVTH、LVC、GTL系列器件有此功能命名特征为附加了 “ H ”如: 74ABTH16244 B.串联阻尼电阻(series damping resistors) 输出端加入串联阻尼电阻可 以限流,有助于降低信号上冲/下冲噪声,消除线路振铃,改善信号质量。
如图6—4所示 具有此特征的ABT、 LVC、LVT、ALVC系列器件在命名中加入了 “2”或'R”以示区别, 如ABT162245,ALVCHR162245对于单向驱动器件,串联电阻加在其输出端, 命名如 SN74LVC。