何時(shí)使用54HCT / 74HCT邏輯？

本文檔介紹了74HCT TTL兼容CMOS組件的基本事實(shí)。它包括其子子系列之間的比較。還包括有關(guān)在特定應(yīng)用上使用哪種CMOS的建議，以及有關(guān)其基本操作特性的討論。

介紹

?54HC/ 74HC系列高速CMOS邏輯的獨(dú)特之處在于它具有一個(gè)子家族，稱為54HCT / 74HCT。通常，當(dāng)遇到54/74系列編號(hào)時(shí)，以下字母表示某些速度和功率性能，通常由所使用的技術(shù)確定。當(dāng)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(dāng)設(shè)計(jì)師坐下來設(shè)計(jì)低功耗高速系統(tǒng)時(shí)，他想使用54HC / 74HC和CMOS LS組件。不幸的是，由于系統(tǒng)要求，他可能必須使用NMOS微處理器及其NMOS或雙極外圍設(shè)備或雙極邏輯（54S / 74S，54F / 74F，54ALS / 74ALS或54AS / 74AS），因?yàn)镃MOS中沒有特定功能或CMOS器件可能沒有足夠的性能。由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者仍然希望在可能的地方使用HC，因此他會(huì)將HC與這些產(chǎn)品混合使用。如果指定這些設(shè)備為TTL兼容，則TTL，NMOS等與HC之間的接口可能會(huì)導(dǎo)致不兼容。

使用上拉電阻將LS-TTL輸出連接到標(biāo)準(zhǔn)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(gè)上拉電阻從TTL輸出連接到Vcc，這將迫使輸出高電壓達(dá)到Vc。因此，HC可以非常容易地直接連接到TTL。這對(duì)于只有幾根需要上拉的線路的系統(tǒng)非常有效，但是對(duì)于許多接口線路，HCT將是一個(gè)更好的解決方案。

何時(shí)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(guān)外設(shè)以及雙極性TTL邏輯與54HC / 74HC之間接口的簡(jiǎn)便方法。設(shè)計(jì)人員實(shí)際上希望在兩個(gè)應(yīng)用程序區(qū)域中執(zhí)行此接口。

TTL兼容的NMOS微處理器連接到CMOS系統(tǒng)的應(yīng)用

1.第一種情況如圖2所示。在這種情況下，系統(tǒng)是TTL兼容的微處理器。該圖顯示了典型系統(tǒng)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(fā)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(jí)到全CMOS系統(tǒng)。

一個(gè)概念圖，顯示了如何在CMOS系統(tǒng)中使用HCT連接更快的ALS部件或某些獨(dú)特的TTL功能

2.第二種應(yīng)用是，在速度至關(guān)重要的情況下，主要用于54HC / 74HC系統(tǒng)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(shè)計(jì)中放置TTL獨(dú)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(biāo)準(zhǔn)HC設(shè)備的2.5 V相比，HCT設(shè)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(diǎn)設(shè)置為Vcc和地面均提供最佳噪聲容限。

這可能是一個(gè)小問題，因?yàn)橥ǔCT與TTL混合在一起，在這種情況下，最壞情況下的系統(tǒng)噪聲容限由TTL電路定義。如果HCT僅由HC驅(qū)動(dòng)而不由LS驅(qū)動(dòng)，則最壞情況下的Vcc裕度由HC設(shè)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(jié)省杯數(shù)，則可能會(huì)發(fā)生這種情況。

a）HC的保證和典型噪聲余量；b）TTL系統(tǒng)中的HCT；c）HC系統(tǒng)中的HCT

圖4繪制了LS應(yīng)用中HC，HCT和HC驅(qū)動(dòng)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(yīng)用中，靜態(tài)狀態(tài)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(tài)電流使其他動(dòng)態(tài)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(yīng)用程序。靜態(tài)和頻率相關(guān)功率都可能很重要。

編輯：hfy