7400 — серія інтегральних мікросхем на ТТЛ-логіці, відома як перше широко поширене сімейство інтегральних мікросхем з ТТЛ-логікою. Вона використовувалася для побудови мінікомп'ютерів і мейнфреймів в 1960-х і 1970-х роках. Було кілька сумісних по розведенню виводів поколінь оригінального сімейства, що стали стандартом де-факто.
Огляд
7400 серія містить сотні пристроїв, що забезпечують функції від базових логічних операцій, тригерів, лічильників, до шинних формувачів, передавачів сигналу і арифметико-логічних пристроїв.
Сьогодні поверхнево-монтовані мікросхеми КМОН 7400 серії використовуються в споживчій електроніці і як узгоджуюча логіка в комп'ютерах і промисловій електроніці. Найшвидші елементи виконуються тільки для поверхневого монтажу. Пристрої в DIP-корпусах багато років широко використовувалися в промисловості, тепер їх застосовують для і навчання, залишаючись доступними для багатьох пристроїв.
Мікросхема в DIP-корпусі з 14 виводами, праворуч - представник серії, що містить чотири елементи І-НЕ, кожен з двома входами і одним виходом. Два додаткових виводи з'єднуються з джерелом живлення (+5 В) і землею. Ця мікросхема має вітчизняний аналог — К155ЛА3 з аналогічним розташуванням виводів.
Незважаючи на те, що спочатку сімейство розроблялося для цифрової логіки, в ньому можна зустріти аналогові пристрої, наприклад тригери Шмітта. Як і 4000 серія, нові КМОН 7400 серії також придатні для використання як аналогові підсилювачі з негативним зворотним зв'язком (подібно до операційних підсилювачів з тільки одним інвертуючим входом).
Підсерії
Ранні пристрої 7400 серії будувалися на біполярних транзисторах. Нові підсерії, більш-менш сумісні функціонально і по логічним рівням, використовують КМОН-технологію або комбінацію з біполярних і КМОН транзисторів (БіКМОН). Спочатку біполярні транзистори забезпечували велику швидкість, але споживали більше енергії, ніж 4000 серія КМОН-пристроїв. Біполярні пристрої, до всього іншого, більш вимогливі до певного рівня напруги живлення, зазвичай 5 В, у той час як використовувані КМОН підтримують широкий діапазон напруг.
Пристрої для військового застосування, які мають розширений температурний діапазон, доступні в 5400 серії. Texas Instruments також виробляє пристрої з підвищеним захистом від радіації (префікс RSN).
Мікросхеми 7400 серії створювалися на різних технологіях, але сумісність зберігалася з оригінальними рівнями логіки TTL і напругою живлення. Незважаючи на те, що елементи побудовані на КМОН-логіці, а не ТТЛ, вони зберігають однакові номери для визначення ідентичних логічних функцій в різних підсеріях. Існує близько 40 підсерій, що використовують стандартну схему нумерації.
- Біполярні ІМС:
- 74 — «стандартне ТТЛ» сімейство, не має букв між «74» і номером пристрою;
- 74L — з малим споживанням (в порівнянні з оригінальним ТТЛ-сімейством), дуже повільні;
- H — високошвидкісні (досі випускаються, але в основному замінені S-серіями, використовувалися в ері комп'ютерів 1970-х);
- S — Шотткі (застаріли);
- LS — з малим споживанням (Шотткі);
- AS — поліпшені (Шотткі);
- ALS — поліпшені (Шотткі) з малим споживанням;
- F — швидкі (швидше звичайних Шотткі, аналогічні AS);
- КМОН:
- C — КМОН, 4-15V, працюють як 4000 серія;
- HC — високошвидкісні КМОН, аналогічні по швидкодії з LS;
- HCT — високошвидкісні, сумісні по логічним рівням з біполярними сімействами;
- AC — поліпшені КМОН, швидкодія в основному між S і F;
- AHC — поліпшені високошвидкісні КМОН, в три рази швидші, ніж HC;
- ALVC — низька напруга живлення - 1,65-3,3 В;
- AUC — низька напруга живлення - 0,8-2,7 В;
- FC — швидкі КМОН, швидкодія аналогічно з F;
- LCX — КМОН з 3 В живлячою напругою і 5 В входами;
- LVC — низька напруга живлення - 1,65-3,3 В і 5 В входами;
- LVQ — низька напруга живлення - 3,3 В;
- LVX — низька напруга живлення - 3,3 В і 5В входами;
- VHC — дуже високошвидкісні КМОН - 'S' швидкодію з КМОН технологією і живленням;
- G — супер-високі швидкості (понад 1 ГГц), виробляються Potato Semiconductor.
- БіКМОН:
- BCT — БіКМОН, сумісні з вхідними рівнями перемикання ТТЛ, використовуються в буферах;
- ABT — поліпшені БіКМОН, із вхідними рівнями перемикання ТТЛ, швидші, ніж ACT і BCT.
Багато мікросхем в КМОН серіях HC, AC і FC також представлені в «T»-версіях, сумісних з рівнями перемикання з ТТЛ, і 3,3 В КМОН. Мікросхеми без «T» мають рівні перемикання КМОН.
Історія
Незважаючи на те, що 7400 серія була першим де-факто промисловим стандартом ТТЛ-сімейства, кілька виробників напівпровідникових пристроїв створювали свої сімейства з ТТЛ логікою, наприклад, Sylvania SUHL, Motorola MC4000 MTTL (не плутати з RCA CD4000 CMOS), National Semiconductor DM8000, Fairchild 9300 і 8200.
Мікросхема 7400N з чотирма 2І-НЕ елементами була першим представником серії.
Серії 5400 і 7400 використовувалися в багатьох популярних мінікомп'ютерах в 1970-х і початку 1980-х. Сімейство мінікомп'ютерів DEC PDP використовували АЛП 74181 як основний обчислювальний елемент ЦП. Як інші приклади можна представити серії і Hewlett-Packard 21MX, 1000 і 3000.
Любителі і студенти можуть за допомогою проводів, монтажної плати та джерела живлення на 5 В експериментувати з цифровою логікою, звертаючись до навчальних статей в журналах і , які містять приклади схем практично в кожному випуску. Раніше, за часів розробок великомасштабних нових ІМС, прототип нової інтегральної мікросхеми можливо було створити за допомогою мікросхем ТТЛ на декількох платах перед запуском пристрою у виробництво у вигляді ІМС. Це дозволяло емулювати готовий пристрій і тестувати логіку до появи програмного забезпечення для цих цілей.
В 1965 році одна мікросхема SN5400 (керамічний корпус, військовий температурний діапазон) коштувала $ 22. У 2007 році окремі мікросхеми комерційного температурного діапазону коштували приблизно в сто разів менше — по $ 0,25, в залежності від конкретного виробу.
Позначення
Мікросхеми 7400 серії зазвичай використовують наступну схему позначення, проте можуть бути деякі відмінності у різних виробників .
1. Перші дві або три букви позначають виробника:
- AM — Advanced Micro Devices;
- DS — National Semiconductor Corp.;
- MC — Motorola Semiconductor Products Inc.;
- ULN — Sprague Electric Corp.;
- uA, MM, DM — Fairchild Instrument & Camera Corp.
або призначення і технологію ІС, наприклад у Texas Instruments Inc.:
- AC — біполярні ІС поліпшені;
- SBP — біполярні мікропроцесори;
- SMJ — МОН-ІС пам'яті і мікропроцесори;
- SN — стандартні ІС;
- TAC — КМОН-логічні матриці;
- TAL — ТТЛШ-логічні матриці зі зниженою споживаною потужністю;
- TAT — ТТЛШ-логічні матриці;
- TBP — біполярні ІС пам'яті;
- TC — формувачі відеосигналів для ПЗЗ;
- TCM — ІС для телекомунікації;
- TIBPAL — біполярні ПЛМ;
- TIED — детектори інфрачервоного випромінювання;
- TIL — оптоелектронні ІС;
- TL — аналогові ІС;
- TLC — аналогові КМОН-ІС;
- TMS — МОН-ІС пам'яті і мікропроцесори;
- TM — модулі мікроЕОМ;
- VM — ІС пам'яті мовного синтезу.
2. Дві цифри та до чотирьох букв, що означають підсерію, та тип використовуваної логіки та/або технологію (див. підсерії):
- 54, 74 — стандартна ТТЛ;
- 54H, 74H (High) — швидкодіючі;
- 74F (Fast) — надшвидкодіючі;
- 54L, 74L (Low-power) — із зниженою споживаною потужністю;
- 54LS, 74LS (Low-power Schottky) — ТТЛШ зі зниженою споживаною потужністю;
- 54S, 74S (Schottky) — ТТЛШ;
- 55, 75 — стандартні інтерфейси;
- 54AS, 74AS (Advanced Schottky) — поліпшена ТТЛШ;
- 54HC, 54HCT, 74HC, 74HCT (High-speed CMOS) — швидкодіючі на основі КМОН-структур;
- 54ALS, 74ALS (Advanced Low-power Schottky) — поліпшена ТТЛШ зі зниженою споживаною потужністю;
- 76 - поліпшені ІС.
Дві цифри префікса позначають температурний діапазон для деяких серій у Texas Instruments Inc.:
- 54, 55 — -55...+125 °C, військовий діапазон температур;
- 74, 75, 76 — 0... +70 °C, комерційний діапазон температур.
3. Дві або більше цифри, присвоєні пристрою. Існують сотні найменувань в кожній підсерії, але при цьому у пристроїв з однаковими цифрами майже завжди однакова функціональність і розташування виводів незалежно від виробника, винятком можуть бути плоскі корпуси, поверхнево-монтовані елементи, деякі швидкі КМОН серії (наприклад 74AC) і, як мінімум, один низькоенергоспоживний ТТЛ-пристрій мають різне розташування виводів, в порівнянні із звичайною серією.
4. Додаткові букви і цифри можуть позначати тип корпуса, категорію якості або іншу інформацію, залежно від виробника.
Температурний діапазон також може бути позначений в суфіксі:
- Відсутність знака — 0...+70 °C;
- C — 0...+70 °C;
- E — -40...+85 °C;
- I — -25...+85 °C;
- L — 0...+70 °C;
- M — -55...+125 °C;
- S — спеціальний діапазон.
Наприклад, SN74ALS245N означає мікросхему, вироблену Texas Instruments (SN), виконану для комерційного діапазону температур (74), з сімейства поліпшених Шотткі з низьким енергоспоживанням (ALS), функція - двонаправлений восьмибітний буфер (245), корпус DIP (N).
Докладно схема позначення типу мікросхеми та її характеристики та параметри вказані в довідковому листку (англ. Data Sheet) виробника.
Багато сучасних сімейств логіки зберігають нумерацію ТТЛ-пристроїв для допомоги розробникам. Деякі виробники, наприклад і Siemens, випускали мікросхеми, сумісні з оригінальною серією по розташуванню виводів, але з абсолютно іншою схемою нумерації, тим не менш, в документації є номер сумісної мікросхеми з 7400 серії.
Див. також
Примітки
- The Computer History Museum, 1963 Standard Logic Families Introduced, retrieved 2008 April 16 [ 22 листопада 2011 у Wayback Machine.](англ.)
- Don Lancaster, "TTL Cookbook", Howard W. Sams and Co., Indianapolis, 1975, , preface
- Приклад маркування на корпусах ІМС, що випускаються NXP Semiconductors [ 26 квітня 2011 у Wayback Machine.] (англ.)
Посилання
- "Микросхемы логики, типы, уровни сигналов", Гаврилюк Сергей Вячеславович (2003)(рос.)
- Документация по маркировке корпусов ИМС, выпускаемых Fairchild Semiconductor, Texas Instruments и Philips Semiconductor(англ.)
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
7400 seriya integralnih mikroshem na TTL logici vidoma yak pershe shiroko poshirene simejstvo integralnih mikroshem z TTL logikoyu Vona vikoristovuvalasya dlya pobudovi minikomp yuteriv i mejnfrejmiv v 1960 h i 1970 h rokah Bulo kilka sumisnih po rozvedennyu vivodiv pokolin originalnogo simejstva sho stali standartom de fakto Mikroshema 7400 sho mistit chotiri elementa 2I NE Sufiks N poznachaye PDIP korpus Chislo menshim shriftom u drugomu ryadku 7645 kod dati cya mikroshema viroblena v 1976 roci na 45 tizhni Regist zsuvu 74HC595 u poverhnevo montovuvanomu korpusi na drukovanij plati Oglyad7400 seriya mistit sotni pristroyiv sho zabezpechuyut funkciyi vid bazovih logichnih operacij trigeriv lichilnikiv do shinnih formuvachiv peredavachiv signalu i arifmetiko logichnih pristroyiv Sogodni poverhnevo montovani mikroshemi KMON 7400 seriyi vikoristovuyutsya v spozhivchij elektronici i yak uzgodzhuyucha logika v komp yuterah i promislovij elektronici Najshvidshi elementi vikonuyutsya tilki dlya poverhnevogo montazhu Pristroyi v DIP korpusah bagato rokiv shiroko vikoristovuvalisya v promislovosti teper yih zastosovuyut dlya i navchannya zalishayuchis dostupnimi dlya bagatoh pristroyiv Mikroshema v DIP korpusi z 14 vivodami pravoruch predstavnik seriyi sho mistit chotiri elementi I NE kozhen z dvoma vhodami i odnim vihodom Dva dodatkovih vivodi z yednuyutsya z dzherelom zhivlennya 5 V i zemleyu Cya mikroshema maye vitchiznyanij analog K155LA3 z analogichnim roztashuvannyam vivodiv Nezvazhayuchi na te sho spochatku simejstvo rozroblyalosya dlya cifrovoyi logiki v nomu mozhna zustriti analogovi pristroyi napriklad trigeri Shmitta Yak i 4000 seriya novi KMON 7400 seriyi takozh pridatni dlya vikoristannya yak analogovi pidsilyuvachi z negativnim zvorotnim zv yazkom podibno do operacijnih pidsilyuvachiv z tilki odnim invertuyuchim vhodom PidseriyiRanni pristroyi 7400 seriyi buduvalisya na bipolyarnih tranzistorah Novi pidseriyi bilsh mensh sumisni funkcionalno i po logichnim rivnyam vikoristovuyut KMON tehnologiyu abo kombinaciyu z bipolyarnih i KMON tranzistoriv BiKMON Spochatku bipolyarni tranzistori zabezpechuvali veliku shvidkist ale spozhivali bilshe energiyi nizh 4000 seriya KMON pristroyiv Bipolyarni pristroyi do vsogo inshogo bilsh vimoglivi do pevnogo rivnya naprugi zhivlennya zazvichaj 5 V u toj chas yak vikoristovuvani KMON pidtrimuyut shirokij diapazon naprug Pristroyi dlya vijskovogo zastosuvannya yaki mayut rozshirenij temperaturnij diapazon dostupni v 5400 seriyi Texas Instruments takozh viroblyaye pristroyi z pidvishenim zahistom vid radiaciyi prefiks RSN Mikroshemi 7400 seriyi stvoryuvalisya na riznih tehnologiyah ale sumisnist zberigalasya z originalnimi rivnyami logiki TTL i naprugoyu zhivlennya Nezvazhayuchi na te sho elementi pobudovani na KMON logici a ne TTL voni zberigayut odnakovi nomeri dlya viznachennya identichnih logichnih funkcij v riznih pidseriyah Isnuye blizko 40 pidserij sho vikoristovuyut standartnu shemu numeraciyi Bipolyarni IMS 74 standartne TTL simejstvo ne maye bukv mizh 74 i nomerom pristroyu 74L z malim spozhivannyam v porivnyanni z originalnim TTL simejstvom duzhe povilni H visokoshvidkisni dosi vipuskayutsya ale v osnovnomu zamineni S seriyami vikoristovuvalisya v eri komp yuteriv 1970 h S Shottki zastarili LS z malim spozhivannyam Shottki AS polipsheni Shottki ALS polipsheni Shottki z malim spozhivannyam F shvidki shvidshe zvichajnih Shottki analogichni AS KMON C KMON 4 15V pracyuyut yak 4000 seriya HC visokoshvidkisni KMON analogichni po shvidkodiyi z LS HCT visokoshvidkisni sumisni po logichnim rivnyam z bipolyarnimi simejstvami AC polipsheni KMON shvidkodiya v osnovnomu mizh S i F AHC polipsheni visokoshvidkisni KMON v tri razi shvidshi nizh HC ALVC nizka napruga zhivlennya 1 65 3 3 V AUC nizka napruga zhivlennya 0 8 2 7 V FC shvidki KMON shvidkodiya analogichno z F LCX KMON z 3 V zhivlyachoyu naprugoyu i 5 V vhodami LVC nizka napruga zhivlennya 1 65 3 3 V i 5 V vhodami LVQ nizka napruga zhivlennya 3 3 V LVX nizka napruga zhivlennya 3 3 V i 5V vhodami VHC duzhe visokoshvidkisni KMON S shvidkodiyu z KMON tehnologiyeyu i zhivlennyam G super visoki shvidkosti ponad 1 GGc viroblyayutsya Potato Semiconductor BiKMON BCT BiKMON sumisni z vhidnimi rivnyami peremikannya TTL vikoristovuyutsya v buferah ABT polipsheni BiKMON iz vhidnimi rivnyami peremikannya TTL shvidshi nizh ACT i BCT Bagato mikroshem v KMON seriyah HC AC i FC takozh predstavleni v T versiyah sumisnih z rivnyami peremikannya z TTL i 3 3 V KMON Mikroshemi bez T mayut rivni peremikannya KMON IstoriyaNezvazhayuchi na te sho 7400 seriya bula pershim de fakto promislovim standartom TTL simejstva kilka virobnikiv napivprovidnikovih pristroyiv stvoryuvali svoyi simejstva z TTL logikoyu napriklad Sylvania SUHL Motorola MC4000 MTTL ne plutati z RCA CD4000 CMOS National Semiconductor DM8000 Fairchild 9300 i 8200 Mikroshema 7400N z chotirma 2I NE elementami bula pershim predstavnikom seriyi Seriyi 5400 i 7400 vikoristovuvalisya v bagatoh populyarnih minikomp yuterah v 1970 h i pochatku 1980 h Simejstvo minikomp yuteriv DEC PDP vikoristovuvali ALP 74181 yak osnovnij obchislyuvalnij element CP Yak inshi prikladi mozhna predstaviti seriyi i Hewlett Packard 21MX 1000 i 3000 Lyubiteli i studenti mozhut za dopomogoyu provodiv montazhnoyi plati ta dzherela zhivlennya na 5 V eksperimentuvati z cifrovoyu logikoyu zvertayuchis do navchalnih statej v zhurnalah i yaki mistyat prikladi shem praktichno v kozhnomu vipusku Ranishe za chasiv rozrobok velikomasshtabnih novih IMS prototip novoyi integralnoyi mikroshemi mozhlivo bulo stvoriti za dopomogoyu mikroshem TTL na dekilkoh platah pered zapuskom pristroyu u virobnictvo u viglyadi IMS Ce dozvolyalo emulyuvati gotovij pristrij i testuvati logiku do poyavi programnogo zabezpechennya dlya cih cilej V 1965 roci odna mikroshema SN5400 keramichnij korpus vijskovij temperaturnij diapazon koshtuvala 22 U 2007 roci okremi mikroshemi komercijnogo temperaturnogo diapazonu koshtuvali priblizno v sto raziv menshe po 0 25 v zalezhnosti vid konkretnogo virobu PoznachennyaMikroshemi 7400 seriyi zazvichaj vikoristovuyut nastupnu shemu poznachennya prote mozhut buti deyaki vidminnosti u riznih virobnikiv 1 Pershi dvi abo tri bukvi poznachayut virobnika AM Advanced Micro Devices DS National Semiconductor Corp MC Motorola Semiconductor Products Inc ULN Sprague Electric Corp uA MM DM Fairchild Instrument amp Camera Corp abo priznachennya i tehnologiyu IS napriklad u Texas Instruments Inc AC bipolyarni IS polipsheni SBP bipolyarni mikroprocesori SMJ MON IS pam yati i mikroprocesori SN standartni IS TAC KMON logichni matrici TAL TTLSh logichni matrici zi znizhenoyu spozhivanoyu potuzhnistyu TAT TTLSh logichni matrici TBP bipolyarni IS pam yati TC formuvachi videosignaliv dlya PZZ TCM IS dlya telekomunikaciyi TIBPAL bipolyarni PLM TIED detektori infrachervonogo viprominyuvannya TIL optoelektronni IS TL analogovi IS TLC analogovi KMON IS TMS MON IS pam yati i mikroprocesori TM moduli mikroEOM VM IS pam yati movnogo sintezu 2 Dvi cifri ta do chotiroh bukv sho oznachayut pidseriyu ta tip vikoristovuvanoyi logiki ta abo tehnologiyu div pidseriyi 54 74 standartna TTL 54H 74H High shvidkodiyuchi 74F Fast nadshvidkodiyuchi 54L 74L Low power iz znizhenoyu spozhivanoyu potuzhnistyu 54LS 74LS Low power Schottky TTLSh zi znizhenoyu spozhivanoyu potuzhnistyu 54S 74S Schottky TTLSh 55 75 standartni interfejsi 54AS 74AS Advanced Schottky polipshena TTLSh 54HC 54HCT 74HC 74HCT High speed CMOS shvidkodiyuchi na osnovi KMON struktur 54ALS 74ALS Advanced Low power Schottky polipshena TTLSh zi znizhenoyu spozhivanoyu potuzhnistyu 76 polipsheni IS Dvi cifri prefiksa poznachayut temperaturnij diapazon dlya deyakih serij u Texas Instruments Inc 54 55 55 125 C vijskovij diapazon temperatur 74 75 76 0 70 C komercijnij diapazon temperatur 3 Dvi abo bilshe cifri prisvoyeni pristroyu Isnuyut sotni najmenuvan v kozhnij pidseriyi ale pri comu u pristroyiv z odnakovimi ciframi majzhe zavzhdi odnakova funkcionalnist i roztashuvannya vivodiv nezalezhno vid virobnika vinyatkom mozhut buti ploski korpusi poverhnevo montovani elementi deyaki shvidki KMON seriyi napriklad 74AC i yak minimum odin nizkoenergospozhivnij TTL pristrij mayut rizne roztashuvannya vivodiv v porivnyanni iz zvichajnoyu seriyeyu 4 Dodatkovi bukvi i cifri mozhut poznachati tip korpusa kategoriyu yakosti abo inshu informaciyu zalezhno vid virobnika Temperaturnij diapazon takozh mozhe buti poznachenij v sufiksi Vidsutnist znaka 0 70 C C 0 70 C E 40 85 C I 25 85 C L 0 70 C M 55 125 C S specialnij diapazon Napriklad SN74ALS245N oznachaye mikroshemu viroblenu Texas Instruments SN vikonanu dlya komercijnogo diapazonu temperatur 74 z simejstva polipshenih Shottki z nizkim energospozhivannyam ALS funkciya dvonapravlenij vosmibitnij bufer 245 korpus DIP N Dokladno shema poznachennya tipu mikroshemi ta yiyi harakteristiki ta parametri vkazani v dovidkovomu listku angl Data Sheet virobnika Bagato suchasnih simejstv logiki zberigayut numeraciyu TTL pristroyiv dlya dopomogi rozrobnikam Deyaki virobniki napriklad i Siemens vipuskali mikroshemi sumisni z originalnoyu seriyeyu po roztashuvannyu vivodiv ale z absolyutno inshoyu shemoyu numeraciyi tim ne mensh v dokumentaciyi ye nomer sumisnoyi mikroshemi z 7400 seriyi Div takozhLogichnij ventil Tranzistorno tranzistorna logika Mikroshemi seriyi 4000PrimitkiThe Computer History Museum 1963 Standard Logic Families Introduced retrieved 2008 April 16 22 listopada 2011 u Wayback Machine angl Don Lancaster TTL Cookbook Howard W Sams and Co Indianapolis 1975 ISBN 0 672 21035 5 preface Priklad markuvannya na korpusah IMS sho vipuskayutsya NXP Semiconductors 26 kvitnya 2011 u Wayback Machine angl Posilannya Mikroshemy logiki tipy urovni signalov Gavrilyuk Sergej Vyacheslavovich 2003 ros Dokumentaciya po markirovke korpusov IMS vypuskaemyh Fairchild Semiconductor Texas Instruments i Philips Semiconductor angl