Čipy řady 7400

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 8. dubna 2020; kontroly vyžadují 6 úprav .

Řada integrovaných obvodů TTL 7400 je známá jako první rozšířená rodina integrovaných obvodů TTL [1] [2] . V 60. a 70. letech 20. století se používal pro stavbu minipočítačů a sálových počítačů . Existovalo několik generací původních rodinných kolíků, které byly kompatibilní s kolíky a staly se de facto standardem.

Přehled

Řada 7400 obsahuje stovky zařízení poskytujících funkce od základních logických operací, klopných obvodů, čítačů až po ovladače sběrnic, vysílače signálů a aritmetické logické jednotky .

Dnes[ kdy? ] Verze CMOS pro povrchovou montáž řady 7400 se používají ve spotřební elektronice a jako spojovací logika v počítačích a průmyslové elektronice. Nejrychlejší prvky jsou vyrobeny pouze pro povrchovou montáž. Zařízení v balíčcích DIP jsou v průmyslu široce používána po mnoho let, nyní se používají pro rychlé prototypování a školení, přičemž zůstávají dostupná pro mnoho zařízení.

Mikroobvod ve 14pinovém pouzdru DIP, vpravo zástupce řady, obsahuje čtyři prvky NAND, každý se dvěma vstupy a jedním výstupem. Dva další piny jsou připojeny k napájení (+5V) a zemi. Tento mikroobvod má domácí analog - K155LA3, s podobným pinoutem.

Navzdory skutečnosti, že rodina byla původně vyvinuta pro digitální logiku, najdete v ní analogová zařízení, jako jsou Schmittovy spouště . Stejně jako řada 4000 jsou i nové verze CMOS řady 7400 vhodné pro použití jako analogové zesilovače s negativní zpětnou vazbou (podobně jako operační zesilovače s pouze jedním invertujícím vstupem).

Podsérie

Brzy 7400 série zařízení byla postavena kolem bipolárních tranzistorů . Nová podřada, víceméně funkčně a logicky kompatibilní, využívá technologii CMOS nebo kombinaci bipolárních a CMOS tranzistorů ( BiCMOS ). Zpočátku bipolární tranzistory poskytovaly vyšší rychlost, ale spotřebovávaly více energie než zařízení CMOS řady 4000. Bipolární zařízení jsou navíc náročnější na určitou úroveň napájecího napětí, obvykle 5 V, zatímco zařízení využívající CMOS podporují široký rozsah napětí.

V řadě 5400 jsou k dispozici zařízení pro vojenské aplikace s rozšířeným teplotním rozsahem. Texas Instruments také vyrábí zařízení chráněná proti záření (předpona RSN).

Mikroobvody řady 7400 byly vytvořeny na různých technologiích, ale kompatibilita byla zachována s původními logickými úrovněmi TTL a napájecím napětím. Ačkoli jsou prvky postaveny na logice CMOS spíše než na TTL, zachovávají si stejná čísla pro definování identických logických funkcí v různých podřadách. Existuje asi 40 podsérií používajících standardní schéma číslování.

Mnoho integrovaných obvodů v řadách HC, AC a FC CMOS je k dispozici také ve verzích „T“ kompatibilních s úrovněmi přepínání a TTL a 3,3V CMOS. Integrované obvody bez "T" mají spínací úrovně CMOS.

Historie

Navzdory skutečnosti, že řada 7400 byla prvním de facto průmyslovým standardem pro rodinu TTL, několik výrobců polovodičů vytvořilo své vlastní rodiny s logikou TTL, například Sylvania SUHL, Motorola MC4000 MTTL (nezaměňovat s RCA CD4000 CMOS), National Semiconductor DM8000, Fairchild 9300 a Signetics 8200.

Čip 7400N se čtyřmi prvky 2NAND byl prvním zástupcem řady.

Řady 5400 a 7400 byly používány v mnoha populárních minipočítačích v 70. a na počátku 80. let. Rodina minipočítačů DEC PDP používala 74181 ALU jako hlavní výpočetní prvek CPU. Další příklady zahrnují řady Data General Nova a Hewlett-Packard 21MX, 1000 a 3000.

Fanoušci a studenti mohou používat dráty, obvodovou desku a 5V napájecí zdroj k experimentování s digitální logikou odkazem na výukové články v časopisech Byte a Popular Electronics , které obsahují příklady obvodů prakticky v každém vydání. Dříve, v dobách rozsáhlého vývoje nových IC, bylo možné prototypovat nový integrovaný obvod pomocí TTL čipů na několika deskách, než bylo zařízení uvedeno do výroby jako IC. To umožnilo simulovat hotové zařízení a otestovat logiku před příchodem softwaru pro tento účel.

V roce 2007 stály jednotlivé čipy přibližně 0,25 dolaru v závislosti na konkrétním produktu.

Označení

Čipy řady 7400 obecně používají následující schéma pojmenování, nicméně mezi výrobci mohou existovat určité rozdíly [3] .
1. První dvě nebo tři písmena označují výrobce:

nebo účel a technologie integrovaného obvodu, jako je Texas Instruments Inc.:

2. Dvoumístná předpona teplotního rozsahu pro Texas Instruments Inc.:

když je uvedeno v příponě:

nebo aplikovaná technologie:

3. Až čtyři znaky označující podřadu označující typ použité logiky.
4. Dvě nebo více číslic přiřazených zařízení. V každé podsérii jsou stovky položek, ale zařízení se stejnými číslicemi mají téměř vždy stejnou funkčnost a pinout bez ohledu na výrobce, s výjimkou plochých pouzder, povrchově montovaných prvků, některých rychlých sérií CMOS (například 74AC) a při alespoň jedno nízkoenergetické TTL zařízení má jiné pinout než normální série.
5. Další písmena a číslice mohou označovat typ pouzdra, kategorii kvality nebo jiné informace, které se liší výrobce od výrobce.

Například SN74ALS245 znamená čip vyrobený společností Texas Instruments , vyrobený v komerční verzi založené na logice TTL, z vylepšené nízkoenergetické rodiny Schottky, funkcí je obousměrný osmibitový buffer .

Mnoho logických rodin si zachovává číslování zařízení TTL, aby pomohlo vývojářům. Někteří výrobci jako Mullard a Siemens vyrábějí čipy, které jsou z hlediska pinoutu kompatibilní s původní řadou, ale se zcela jiným schématem číslování, dokumentace však obsahuje číslo kompatibilního čipu z řady 7400.

Viz také

Poznámky

  1. http://www.computerhistory.org/semiconductor/timeline/1963-TTL.html Archivováno 22. listopadu 2011 na Wayback Machine The Computer History Museum, 1963 Standard Logic Families Introduced, získáno 16. dubna 2008
  2. Don Lancaster, "TTL Cookbook", Howard W. Sams and Co., Indianapolis, 1975, ISBN 0-672-21035-5 , předmluva
  3. příklad označení na obalech IC vyrobených společností NXP Semiconductors Archivováno 26. dubna 2011 na Wayback Machine 

Odkazy