74LS138 vs. 74HC138: differenze, funzioni e casi d'uso
Catalogare
Introduzione a 74LS138
74LS138 è un membro della famiglia "74xx" delle porte logiche TTL.È un chip decoder comunemente usato, noto anche come decodificatore 3-8.Esistono due tipi di strutture di linea di questo chip, vale a dire 54LS138 e 74LS138.Tra questi, 54LS138 è principalmente per uso militare, mentre 74LS138 è adatto per uso civile.Questo chip eccelle nelle applicazioni di decodifica della memoria o di routing dei dati ad alte prestazioni, in particolare laddove sono richiesti tempi di ritardo di propagazione molto brevi.Questi decodificatori minimizzano efficacemente l'impatto della decodifica del sistema durante la costruzione di sistemi di archiviazione ad alte prestazioni.
I tre pin abilitati di 74LS138 (due bassi attivi e uno attivo) riducono significativamente la necessità di un gate o inverter esterno durante l'ampliamento.Usando questi pin abilitati, un decodificatore a 24 fili può funzionare senza un inverter esterno, mentre un decoder a 32 fili richiede solo un inverter.Inoltre, il 74LS138 fornisce la flessibilità di utilizzare il pin di abilitazione come pin di input dati nelle applicazioni demultiplexing.Vale la pena ricordare che l'estremità di input di questo chip utilizza la tecnologia di bloccaggio di diodo Schottky ad alte prestazioni, che non solo sopprime efficacemente lo squillo di linea, ma aiuta anche a semplificare la progettazione del sistema.
Modelli alternativi:
Qual è il significato della denominazione 74LS138?
• 74: indica l'intervallo di temperatura operativa del prodotto.Texas Instruments ha lanciato il DIP di livello commerciale (7400N) nel 1966. Questo prodotto ha occupato una posizione dominante sul mercato grazie alle sue eccellenti prestazioni.Nel tempo, "74" è diventato lo standard del settore per questa linea di prodotti.Oltre alla serie 74, Texas Instruments ha anche lanciato i 54 prodotti per la serie industriale di grado militare e 64.In termini di intervallo di temperatura, i prodotti in serie 74 possono essere utilizzati nell'intervallo da 0 ° C a 70 ° C, mentre i prodotti in serie 54 possono essere utilizzati nell'intervallo da -55 ° C a 135 ° C.Ma ciò che deve essere chiarito è che non esiste una connessione intrinseca tra "74" e "0 ° C a 70 ° C".L'uso di "74" per esprimere questo intervallo di temperatura è completamente artificiale.
• LS: rappresenta gli indicatori tecnici del prodotto, incluso i seguenti:
• 138: rappresenta il numero di funzione del prodotto.Il numero stesso non ha significato speciale;Ogni numero corrisponde a una funzione specifica.Questa corrispondenza tra numeri e funzioni è impostata artificialmente ed è una corrispondenza individuale.Pertanto, non possiamo leggere direttamente le informazioni funzionali relative a questo numero da solo.
Principio di lavoro di 74LS138
Il decodificatore 74LS138 adotta una struttura da 3 a 8, con 3 terminali di input (A0, A1, A2) e 8 terminali di uscita (Y0-Y7).A seconda della combinazione di input, il decodificatore imposta alcune uscite basse (0 V) e mantiene altre uscite alte (5 V).Ecco come funziona:
• Quando uno dei terminali selettori (E1) è in uno stato elevato e gli altri due terminali selettori (/E2) e (/E3) sono in uno stato basso, il codice binario dei terminali degli indirizzi (A0, A1, A2)sarà decodificato in uno stato basso alle uscite corrispondenti a Y0 a Y7.Ciò significa che gli output saranno il non statale da Y0 a Y7.Ad esempio, quando il codice binario di A2A1A0 è 110, l'uscita Y6 emetterà un segnale di basso livello.
• Utilizzando i tre terminali selettori, E1, E2 ed E3, il decodificatore 74LS138 può essere ampliato in cascata per diventare un decodificatore a 24 fili.Inoltre, se è collegato un inverter esterno, può essere cascata a un decodificatore a 32 fili.
• Se uno dei terminali di selezione viene utilizzato come input di dati, il 74LS138 può anche essere utilizzato come distributore di dati.
• Il decodificatore 74LS138 può essere utilizzato nel circuito del decodificatore dell'8086 per realizzare la funzione di espansione della memoria.
Esempio di diagramma del circuito dell'applicazione di 74LS138
74LS138 Schema del circuito sottrattore completo
74LS138 Diagramma a circuito completo
Il sommatore completo ha tre input: A, B e CI e due uscite: S e CO.Al contrario, il decodificatore 3-8 ha tre input di dati: A, B e C, tre abilita e otto uscite (0-7).In questo caso, possiamo pensare ai tre input di dati del decodificatore 3-8 come i tre input di un adder completo, ovvero gli input A, B e C del decodificatore corrispondono agli ingressi A, B e CI, rispettivamente, dell'intero adder.Per garantire che il decoder funzioni correttamente, dobbiamo impostare tutti e tre i suoi attivatori sui livelli attivi.Tuttavia, la chiave sta su come gestire la relazione tra le otto uscite del decodificatore 3-8 e le due uscite dell'intero sommatore.
Possiamo usare le uscite (1, 2, 4, 7) del decodificatore 3-8 come input su un 4-input o gate e utilizzare l'output di questo o gate come somma (i) del sommatore.Allo stesso tempo, le uscite fuori (3, 5, 6, 7) del decodificatore 3-8 vengono utilizzate come input per un'altra 4-input o gate e l'uscita di questo o gate viene utilizzata come uscita di somma (CO) del sommatore.Quando gli input per l'amministratore delega sono, rispettivamente, a = 1, b = 0 e ci = 1, assegniamo di conseguenza questi valori agli ingressi del decodificatore 3-8, cioè a = 1, b = 0 e c= 1. In questo caso, solo fuori (5) delle uscite del decodificatore è 1 e il resto del decodificatore è 0. in base alle relazioni di connessione che abbiamo progettato in precedenza, le somme del sommario sono 0 aQuesto punto, e l'output di arrotondamento (CO) è 1. Questo risultato corrisponde esattamente alla funzione dell'intero adder, quindi il nostro design è valido.
Scenari di applicazione del decodificatore 74LS138
Il decodificatore 74LS138 ha una vasta gamma di scenari di applicazione nel circuito digitale e nella progettazione logica.Di seguito sono riportati alcuni esempi comuni di applicazione:
Logica di controllo
Il decodificatore 74LS138 può essere utilizzato nei circuiti logici di controllo.Utilizzando il segnale di ingresso come segnale di controllo e l'uscita del decoder come uno stato di controllo diverso nel circuito logico di controllo, è possibile realizzare funzioni di controllo complesse come il controllo della distribuzione e la selezione dello stato.
Selettore multiplo
A causa della funzione multiplexing del decodificatore 74LS138, può anche essere usato come multiplexer.Usando il segnale di ingresso come segnale di selezione e l'uscita del decodificatore come sorgente del segnale selezionato, è possibile realizzare la selezione e la commutazione di uno o più segnali tra più segnali di ingresso.
Driver di visualizzazione
Il decodificatore 74LS138 può essere utilizzato anche per il circuito del driver del display del tubo digitale.Inserendo il codice binario sull'input del decodificatore, i numeri visualizzati o i caratteri sono controllati in base allo stato di output del decodificatore.Ciò semplifica la progettazione del circuito del driver e migliora la flessibilità e l'affidabilità del display.
Espansione della memoria
Il decodificatore 74LS138 può essere utilizzato anche per il circuito di espansione della memoria.Collegando l'output del decodificatore alla riga dell'indirizzo del chip di memoria, è possibile realizzare l'accesso a una memoria più grande.Il decodificatore aiuta a determinare l'unità di memoria a cui si accede, il che migliora la capacità di indirizzamento della memoria.
Funzione Truth Tabella di 74LS138
Come collegare l'output di 74LS138 al circuito logico?
Innanzitutto, dobbiamo comprendere le caratteristiche di output di 74LS138.Quando il terminale di abilitazione (G1) è alto, il 74LS138 selezionerà i corrispondenti segnali di uscita (da Y0 a Y7) ad essere elevati in base ai segnali di ingresso (A, B e C) e gli altri segnali di uscita sono bassi.Ciò significa che possiamo collegare l'uscita del 74LS138 direttamente all'ingresso del circuito logico.Successivamente, scegliamo il circuito logico appropriato per connetterci all'uscita del 74LS138 in base alle nostre esigenze.Ad esempio, possiamo utilizzare circuiti di gate logici di base come e cancelli o cancelli, non cancelli o circuiti logici combinati più complessi.Quindi, colleghiamo il segnale di uscita del 74LS138 direttamente all'ingresso del circuito logico.Durante il processo di connessione, dobbiamo prestare attenzione ai problemi di ritardo e rumore del segnale.Se possibile, possiamo usare buffer o driver per ridurre al minimo il ritardo e il rumore.Dopo aver completato le connessioni, dobbiamo testare e verificare che il circuito logico funzioni correttamente e che l'uscita del 74LS138 stia guidando correttamente il circuito logico.
Qual è la differenza tra 74HC138 e 74LS138?
La funzione logica 74HC138 e 74LS138 è esattamente la stessa, non vi è alcuna differenza, ma ci sono molte differenze nei loro parametri e tipi di livello.Le seguenti sono le differenze tra loro:
Diversa abilità di guida
74LS138 INTERNI sono la modalità di uscita del transistor bipolare, la capacità di guida è più forte, anche il consumo di energia è maggiore;E 74HC138 è un circuito del tubo MOS, il consumo di energia è più piccolo.
Tipi di livello diversi
74LS138 appartiene al tipo di livello TTL, mentre il 74HC138 appartiene al tipo di livello CMOS.Nella prima progettazione del circuito digitale, la capacità di guidare un circuito è stata spesso misurata dal numero di circuiti TTL che potrebbe guidare, ad esempio 4 o 8 circuiti TTL.Le specifiche di livello elevato e basso per TTL e CMOS sono diverse.Dal foglio dati di 74LS138, possiamo apprendere che a livello TTL, superiore a 2,7 V è considerato VOH di alto livello, mentre inferiore a 0,4 V è considerato come Vol di basso livello.Al contrario, secondo la scheda tecnica di 74HC138, a livello di CMOS, superiore a 1,9 V è definito come VOH di alto livello, mentre inferiore a 0,1 V è definito come Vol a basso livello.
Diversi intervalli di alimentazione
L'intervallo di alimentazione del chip logico 74LS138 è generalmente compreso tra 4,75 V e 5,25 V, mentre il 74HC138 ha un intervallo di alimentazione più ampio da 2 V a 6V.Si può vedere che la serie HC ha una gamma di alimentazione più ampia ed è quindi più adattabile in varie applicazioni.La serie LS è un chip logico precoce, quando il design del circuito era principalmente basato sul sistema di alimentazione a 5 V, quindi l'intervallo di alimentazione da 4,75 V a 5,25 V soddisfa solo questa domanda.Tuttavia, man mano che la tecnologia si è evoluta, sono comparsi sempre più sistemi di alimentazione a 3,3 V.In questo caso, era chiaro che i chip della serie LS non erano più adatti e apparivano i chip della serie HC con una gamma di alimentazione più ampia.Al giorno d'oggi, la maggior parte dei microcontroller utilizza un sistema di alimentazione da 3,3 V, quindi il chip 74HC138 è più adatto.
Domande frequenti [FAQ]
1. Che cos'è 74LS138?
L'IC 74LS138 è un circuito integrato dal decodificatore da 3 a 8 linee dalla famiglia 74xx.La funzione principale di questo IC è decodificare altrimenti Demulplex le applicazioni.Il decoder 74LS138 IC utilizza la tecnologia avanzata come la tecnologia TTL GATE SILICON (SI).
2. Come funziona 74138?
Questo 74LS138 IC ha input selezionati a 3 binari come A, B e C. Se l'IC è attivato, questi pin di input decideranno quale degli 8 O/PS di solito alti andrà basso.I pin abilitati sono due bassi attivi e uno attivo.
3. Qual è l'applicazione di IC 74LS138?
Il decoder 74LS138 IC utilizza la tecnologia avanzata come la tecnologia TTL GATE SILICON (SI).Questi sono adatti per diverse applicazioni come la decodifica dell'indirizzo di memoria altrimenti routing di dati.Queste applicazioni presenteranno una resistenza al rumore e un utilizzo a bassa potenza tipicamente alleati con circuiti TTL.
4. Come si utilizza IC 74LS138 come Demux?
L'LS138 può essere utilizzato come Demultiplexer 8-output utilizzando uno degli ingressi abilitati attivo attivo come input dati e gli altri input abilitati come strobi.Gli input di abilitazione che non vengono utilizzati devono essere permanentemente legati al loro basso stato attivo o attivo attivo appropriato.