本文檔介紹了74HCT TTL兼容CMOS組件的基本事實。它包括其子子系列之間的比較。還包括有關在特定應用上使用哪種CMOS的建議,以及有關其基本操作特性的討論。
介紹
?54HC/ 74HC系列高速CMOS邏輯的獨特之處在于它具有一個子家族,稱為54HCT / 74HCT。通常,當遇到54/74系列編號時,以下字母表示某些速度和功率性能,通常由所使用的技術確定。當然,字母HC表示具有與54LS / 74LS系列相同的引腳排列和功能的高速CMOS。HC的子家族(稱為HCT)與HC幾乎相同,不同之處在于其輸入電平與TTL邏輯電平兼容。
為什么存在HCT
理想情況下,當設計師坐下來設計低功耗高速系統時,他想使用54HC / 74HC和CMOS LS組件。不幸的是,由于系統要求,他可能必須使用NMOS微處理器及其NMOS或雙極外圍設備或雙極邏輯(54S / 74S,54F / 74F,54ALS / 74ALS或54AS / 74AS),因為CMOS中沒有特定功能或CMOS器件可能沒有足夠的性能。由于系統設計者仍然希望在可能的地方使用HC,因此他會將HC與這些產品混合使用。如果指定這些設備為TTL兼容,則TTL,NMOS等與HC之間的接口可能會導致不兼容。
使用上拉電阻將LS-TTL輸出連接到標準CMOS輸入
即使存在指定的不兼容,也可以在不使用HCT的情況下改善TTL-CMOS接口。圖1說明了此解決方案。僅通過將一個上拉電阻從TTL輸出連接到Vcc,這將迫使輸出高電壓達到Vc。因此,HC可以非常容易地直接連接到TTL。這對于只有幾根需要上拉的線路的系統非常有效,但是對于許多接口線路,HCT將是一個更好的解決方案。
何時使用54HCT / 74HCT邏輯?
54HCT / 74HCT器件主要用于提供一種兼容TTL兼容微處理器和相關外設以及雙極性TTL邏輯與54HC / 74HC之間接口的簡便方法。設計人員實際上希望在兩個應用程序區域中執行此接口。
TTL兼容的NMOS微處理器連接到CMOS系統的應用
1.第一種情況如圖2所示。在這種情況下,系統是TTL兼容的微處理器。該圖顯示了典型系統中的NS16XXX(可以替換任何NMOS μP),因此必須與54HC / 74HC接口。在這種情況下,可以使用54HCT / 74HCT子系列中提供的白楊門,緩沖器,解碼器和觸發器功能來連接來自TTL兼容輸出的許多線。一旦微處理器的CMOS版本可用,通過用HC替換HCT,也可以很容易地將此??配置升級到全CMOS系統。
一個概念圖,顯示了如何在CMOS系統中使用HCT連接更快的ALS部件或某些獨特的TTL功能
2.第二種應用是,在速度至關重要的情況下,主要用于54HC / 74HC系統中必須使用比HC更快的邏輯元件(可能是ALS或AS),或者在HC設計中放置TTL獨有的特定邏輯功能。 。圖3中說明了這種情況。在這種情況下,HC輸入上的上拉電阻可能就足夠了,但如果不足夠,則可以使用HCT提供有保證的接口。
ICT的噪聲裕度折衷
與標準HC設備的2.5 V相比,HCT設備的額定跳閘輸出已指定為1.4 V左右。這將使HCT的地面噪聲容限降低近一伏。另一方面,HC的跳變點設置為Vcc和地面均提供最佳噪聲容限。
這可能是一個小問題,因為通常HCT與TTL混合在一起,在這種情況下,最壞情況下的系統噪聲容限由TTL電路定義。如果HCT僅由HC驅動而不由LS驅動,則最壞情況下的Vcc裕度由HC設備確定。這不是正常的用法,但是例如,如果HC可以使用一些備用的HCT邏輯來節省杯數,則可能會發生這種情況。
a)HC的保證和典型噪聲余量;b)TTL系統中的HCT;c)HC系統中的HCT
圖4繪制了LS應用中HC,HCT和HC驅動的HCT的輸入噪聲容限。可以看到,HC具有較大的Vcc和接地噪聲容限,LS的HCT接口的容限等于LS,HC的HCT接口的容限偏斜。
HCT的功耗
在普通的HC應用中,靜態狀態下的功耗基本上為零,但與工作頻率成正比。在LS中,流過的大靜態電流使其他動態分量(除非在非常高的頻率下)蒙上了陰影。54HCT / 74HCT是這些的組合,具體取決于應用程序。靜態和頻率相關功率都可能很重要。
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