ב- 2024/08/29 14,511

74LS138 לעומת 74HC138: הבדלים, פונקציות ומקרי שימוש

קָטָלוֹג

מבוא ל- 74LS138

74LS138 הוא חבר במשפחת "74xx" של שערי לוגיקה TTL.זהו שבב מפענח נפוץ, המכונה גם מפענח 3-8.ישנם שני סוגים של מבנה קו של שבב זה, כלומר 54LS138 ו- 74LS138.ביניהם, 54LS138 מיועד בעיקר לשימוש צבאי, ואילו 74LS138 מתאים לשימוש אזרחי.שבב זה מצטיין ביישומי פענוח זיכרון בעל ביצועים גבוהים או יישומי ניתוב נתונים, במיוחד כאשר נדרשים זמני עיכוב התפשטות קצרים מאוד.מפענחים אלה ממזערים למעשה את ההשפעה של פענוח המערכת בעת בניית מערכות אחסון בעלות ביצועים גבוהים.

שלושת הסיכות של 74LS138 מאפשרות סיכות (שני פעילים נמוכים ואחד פעילים) מצמצמים משמעותית את הצורך בשער או מהפך חיצוני בעת התרחבות.על ידי שימוש בסיכות איפשר אלה, מפענח 24 חוטים יכול לתפקד ללא מהפך חיצוני, ואילו מפענח 32 חוטים דורש רק מהפך.בנוסף, 74LS138 מספק את הגמישות להשתמש ב- PIN Enable כסיכת קלט נתונים ביישומי DemultiPlexing.ראוי להזכיר כי קצה הקלט של שבב זה משתמש בטכנולוגיית הידוק דיודה שוטקי בעלת ביצועים גבוהים, אשר לא רק מדכאת ביעילות את צלצול הקווים, אלא גם מסייעת לפשט את עיצוב המערכת.

מודלים אלטרנטיביים:

• • CD74ACT138E

• • SN74ALS138AN

• • Sn74hct138n

מה הפירוש של שמות 74LS138?

• 74: זה מציין את טווח הטמפרטורות ההפעלה של המוצר.Texas Instruments השיקה את ה- DIP בכיתה מסחרית (7400N) בשנת 1966. מוצר זה תפס עמדה דומיננטית בשוק בגלל הביצועים המצוינים שלו.עם הזמן, "74" הפך לתקן התעשייה עבור קו מוצרים זה.בנוסף לסדרה 74, Texas Instruments השיקה גם את 54 המוצרים של כיתה צבאית ו -64 מוצרי סדרת כיתה תעשייתית.מבחינת טווח הטמפרטורות, מותר להשתמש במוצרי 74 סדרה בטווח של 0 מעלות צלזיוס עד 70 מעלות צלזיוס, ואילו מוצרי 54 הסדרה מותר להשתמש בטווח של -55 מעלות צלזיוס עד 135 מעלות צלזיוס.אך מה שצריך להבהיר הוא שאין קשר מובנה בין "74" ל- "0 ° C עד 70 מעלות צלזיוס".השימוש ב- "74" כדי לבטא טווח טמפרטורות זה הוא מלאכותי לחלוטין.

• LS: הוא מייצג את האינדיקטורים הטכניים של המוצר, כולל הדברים הבאים:

• 138: הוא מייצג את מספר הפונקציה של המוצר.למספר עצמו אין משמעות מיוחדת;כל מספר מתאים לפונקציה ספציפית.התכתבות זו בין מספרים לפונקציות מוגדרת באופן מלאכותי והיא התכתבויות של אחד לאחד.לכן איננו יכולים לקרוא ישירות את המידע הפונקציונלי הקשור למספר זה בלבד.

עקרון עבודה של 74LS138

המפענח 74LS138 מאמץ מבנה 3 עד 8, עם 3 מסופי קלט (A0, A1, A2) ו- 8 מסופי פלט (Y0-Y7).בהתאם לשילוב של תשומות, המפענח מגדיר יציאות מסוימות נמוכות (0V) ושומר על תפוקות אחרות גבוהות (5V).כך זה עובד:

• כאשר אחד מסופי הבורר (E1) נמצא במצב גבוה ושני מסופי הבורר האחרים (/E2) ו- (/E3) נמצאים במצב נמוך, הקוד הבינארי של מסופי הכתובת (A0, A1, A2)יפענח במצב נמוך בתפוקות המתאימות ל- y0 ל- y7.המשמעות היא שהתפוקות יהיו הלא-מדינה של Y0 עד Y7.לדוגמה, כאשר הקוד הבינארי של A2A1A0 הוא 110, פלט Y6 יפלט אות ברמה נמוכה.

• על ידי שימוש בשלושת מסופי הבורר, E1, E2 ו- E3, ניתן להרחיב את המפענח 74LS138 במפל כדי להפוך למפענח 24 חוטים.יתרה מזאת, אם מחובר מהפך חיצוני, ניתן לאתר אותו למפענח 32 חוטים.

• אם אחד מסופי הבורר משמש כקלט נתונים, 74LS138 יכול לשמש גם כמפיץ נתונים.

• ניתן להשתמש במפענח 74LS138 במעגל הפענוח של 8086 כדי לממש את פונקציית הרחבת הזיכרון.

דוגמה לתרשים מעגלי היישום של 74LS138

74LS138 תרשים מעגלי חיסור מלא

74LS138 תרשים מעגל מלא

ל- Adder המלא שלוש תשומות: A, B ו- CI, ושני תפוקות: S ו- CO.לעומת זאת, למפענח 3-8 יש שלוש כניסות נתונים: A, B ו- C, שלוש מאפשרות ושמונה יציאות החוצה (0-7).במקרה זה, אנו יכולים לחשוב על שלוש כניסות הנתונים של מפענח 3-8 כשלוש התשומות של אדר מלא, כלומר התשומות A, B ו- C של המפענח תואמות את התשומות A, B ו- CI, בהתאמה, של המלא המלא.כדי להבטיח כי המפענח פועל כראוי, עלינו להגדיר את שלושת המאפשרים לרמות פעילות.עם זאת, המפתח טמון כיצד להתמודד עם הקשר בין שמונה תפוקות המפענח 3-8 לשתי התפוקות של המלא המלא.

אנו יכולים להשתמש בתפוקות החוצה (1, 2, 4, 7) של המפענח 3-8 ככניסות ל -4 כניסות או שער ולהשתמש בפלט של זה או בשער כסכום (ים) של Adder.במקביל, היציאות החוצה (3, 5, 6, 7) של המפענח 3-8 משמשות ככניסות ליותר 4 כניסה או שער, והפלט של זה או שער משמש כפלט הסכום (CO) של ה- Adder.כאשר הכניסות ל- ADDE= 1. במקרה זה, רק (5) מהתפוקות של המפענח הוא 1, ושאר המפענח הוא 0. על סמך יחסי החיבור שעיצבנו קודם, הסכום (ים) של ADDER הוא 0 בנקודה זו, ופלט העיגול (CO) הוא 1. תוצאה זו תואמת בדיוק את פונקציית ה- Adder המלא, כך שהעיצוב שלנו תקף.

תרחישי יישומים של מפענח 74LS138

למפענח 74LS138 יש מגוון רחב של תרחישי יישומים במעגל דיגיטלי ובעיצוב לוגי.להלן מספר דוגמאות יישום נפוצות:

היגיון שליטה

ניתן להשתמש במפענח 74LS138 במעגלי היגיון בקרה.על ידי שימוש באות הקלט כאות בקרה ופלט המפענח כמצב בקרה שונה במעגל לוגיית הבקרה, ניתן לממש פונקציות בקרה מורכבות כמו בקרת תזמון ובחירת מצב.

בורר מרובה

בשל פונקציית המרבב של מפענח 74LS138, היא יכולה לשמש גם כמולפסקס.על ידי שימוש באות הקלט כאות הבחירה ופלט המפענח כמקור האות שנבחר, ניתן לממש את הבחירה והמיתוג של אותות אחד או יותר בין אותות קלט מרובים.

מנהל התקן תצוגה

ניתן להשתמש במפענח 74LS138 גם למעגל מנהל ההתקן של צינור צינור דיגיטלי.על ידי הזנת הקוד הבינארי לקלט המפענח, המספרים או התווים המוצגים נשלטים על פי מצב הפלט של המפענח.זה מפשט את תכנון מעגל הנהגים ומשפר את הגמישות והאמינות של התצוגה.

הרחבת זיכרון

מפענח 74LS138 יכול לשמש גם למעגל הרחבת הזיכרון.על ידי חיבור הפלט של המפענח לשורת הכתובת של שבב הזיכרון, ניתן לממש גישה לזיכרון גדול יותר.המפענח עוזר לקבוע את יחידת הזיכרון אליה ניתן לגשת, מה שמשפר את יכולת הטיפול בזיכרון.

טבלת האמת של פונקציה של 74LS138

כיצד לחבר את הפלט של 74LS138 למעגל ההיגיון?

ראשית, עלינו להבין את מאפייני הפלט של 74LS138.כאשר מסוף ההפעלה (G1) גבוה, 74LS138 יבחר את אותות הפלט המתאימים (y0 ל- y7) להיות גבוהים על פי אותות הקלט (A, B ו- C), ואותות הפלט האחרים יהיו נמוכים.המשמעות היא שנוכל לחבר את הפלט של 74LS138 ישירות לכניסת מעגל ההיגיון.בשלב הבא, אנו בוחרים במעגל ההיגיון המתאים להתחבר לפלט של 74LS138 בהתאם לצרכים שלנו.לדוגמה, אנו יכולים להשתמש במעגלי שער לוגיקה בסיסיים כמו ושערים, או שערים, לא בשערים, או במעגלי לוגיקה משולבים מורכבים יותר.לאחר מכן, אנו מחברים את אות הפלט של 74LS138 ישירות לכניסה של מעגל ההיגיון.במהלך תהליך החיבור עלינו לשים לב לעיכוב איתות ובעיות רעש.במידת האפשר, אנו יכולים להשתמש במאגר או בנהגים כדי למזער את העיכוב והרעש.לאחר השלמת החיבורים, עלינו לבדוק ולוודא כי מעגל ההיגיון פועל כראוי וכי הפלט של 74LS138 מניע נכון את מעגל ההיגיון.

מה ההבדל בין 74HC138 ל- 74LS138?

פונקציית ההיגיון 74HC138 ו- 74LS138 זהה לחלוטין, אין הבדל, אך ישנם הבדלים רבים בפרמטרים ובסוגי הרמה שלהם.להלן ההבדלים ביניהם:

יכולת נהיגה שונה

74LS138 פנימיים הם מצב תפוקת טרנזיסטור דו קוטבי, יכולת הנהיגה חזקה יותר, צריכת החשמל גדולה גם היא;ו- 74HC138 הוא מעגל צינור MOS, צריכת החשמל קטנה יותר.

סוגים שונים ברמה

74LS138 שייך לסוג ה- TTL ברמה, ואילו 74HC138 שייך לסוג CMOS ברמה.בתכנון מעגלים דיגיטליים מוקדמים, היכולת לנהוג במעגל נמדדה לרוב על ידי מספר מעגלי ה- TTL שיכולה להניע, למשל, 4 או 8 מעגלי TTL.המפרט ברמה הגבוהה והנמוכה עבור TTL ו- CMOs שונים זה מזה.מגליון הנתונים של 74LS138, אנו יכולים ללמוד כי ברמת TTL גבוהה מ- 2.7V נחשבת ל- VOH ברמה גבוהה, ואילו נמוכה מ- 0.4V נחשבת לנפח ברמה נמוכה.נהפוך הוא, על פי גיליון הנתונים של 74HC138, ברמת CMOS, גבוה מ- 1.9 וולט מוגדר כ- VOH ברמה גבוהה, ואילו נמוך מ- 0.1V מוגדר כ- VOL ברמה נמוכה.

טווחי אספקת חשמל שונים

טווח אספקת החשמל של שבב ההיגיון 74LS138 הוא בדרך כלל בין 4.75V ל- 5.25V, ואילו ל- 74HC138 טווח אספקת חשמל רחב יותר של 2V עד 6V.ניתן לראות כי לסדרת HC יש ​​טווח אספקת חשמל רחב יותר, ולכן ניתן להתאמה יותר ביישומים שונים.סדרת LS היא שבב לוגי מוקדם, כאשר תכנון המעגלים התבסס לרוב על מערכת אספקת חשמל 5V, כך שטווח אספקת החשמל של 4.75 וולט עד 5.25 וולט פשוט עונה על הביקוש הזה.עם זאת, ככל שהתפתחה הטכנולוגיה, הופיעו יותר ויותר מערכות אספקת חשמל 3.3 וולט.במקרה זה, היה ברור כי שבבי סדרת LS כבר לא היו מתאימים, והופיעו שבבי סדרת HC עם טווח אספקת חשמל רחב יותר.בימינו, מרבית בקרי המיקרו משתמשים במערכת אספקת חשמל 3.3 וולט, כך שבב 74HC138 מתאים יותר.

שאלות נפוצות [שאלות נפוצות]

1. מה זה 74LS138?

ה- IC 74LS138 הוא מעגל משולב מפענח 3 עד 8 משפחת 74XX.הפונקציה העיקרית של IC זו היא לפענח אחרת DemultiPlex של היישומים.המפענח 74LS138 IC משתמש בטכנולוגיה מתקדמת כמו סיליקון (SI) GATE TTL Technology.

2. כיצד עובד 74138?

ל- 74LS138 IC זה יש כניסות נבחרות של 3 בינאריות כמו A, B ו- C. אם ה- IC מופעל, אז סיכות הקלט הללו יחליטו איזה מבין 8 O/PS גבוה בדרך כלל יירד.סיכות ההפעלה הן שני פעילות פעילות ואחת פעילה.

3. מה היישום של IC 74LS138?

המפענח 74LS138 IC משתמש בטכנולוגיה מתקדמת כמו סיליקון (SI) GATE TTL Technology.אלה מתאימים ליישומים שונים כמו פענוח כתובת זיכרון אחרת ניתוב נתונים.יישומים אלה יכללו התנגדות גבוהה לריחוי וניצול כוח נמוך בדרך כלל הקשור במעגלי TTL.

4. איך אתה משתמש ב- IC 74LS138 כ- DEMUX?

ה- LS138 יכול לשמש כ- demultiplexer בן 8 פלט על ידי שימוש באחת מהכניסות הפעילות הנמוכות כאפשר כקלט הנתונים והשנייה מאפשרת תשומות כשרטטות.יש לקשור לצמיתות את כניסות ההפעלה שאינן משמשות למצבם הנמוך הגבוה או הפעיל המתאים שלהם.