Tôi có nên sử dụng CMOS so với TTL không?

Bây giờ, tôi biết rằng câu hỏi này đã được hỏi rất nhiều lần đến nỗi có vẻ như tôi đang troll, nhưng tôi phải chỉ ra rằng tôi không thể tìm thấy câu trả lời đúng cho câu hỏi này ở bất cứ đâu .

Vì vậy, yeah, CMOS và TTL là khác nhau. Mức logic, tốc độ, ổ đĩa hiện tại, tiêu thụ điện năng, vân vân.

Điều tôi đang tự hỏi là sự khác biệt của họ từ quan điểm của một nhà thiết kế.

Đối với câu hỏi này, tôi sẽ thiết kế một máy tính nhỏ, giả sử, Z80 hoặc 6502 hoặc 8080 hoặc bất cứ điều gì. Hãy sử dụng HCMOS và LSTTL làm ví dụ của chúng tôi.

Liệu nó thực sự tạo ra sự khác biệt, thực tế?

Tốc độ đồng hồ đủ thấp để trì hoãn cổng không phải là một vấn đề. Tôi sẽ cấp nguồn này từ nguồn điện xoay chiều để nguồn điện không phải là vấn đề. Tôi sẽ gắn bó với một họ logic hoặc gia đình khác để khả năng tương thích không phải là vấn đề. Vì vậy, những gì khuyến khích để chọn cái này hơn cái kia?

Nói rằng tôi muốn làm cho thiết bị này đáng tin cậy nhất có thể . Ngoài ra, tôi muốn làm cho thiết bị này có thể sửa chữa.

Vậy tôi nên sử dụng họ logic nào?

Tôi đang nói về tuổi thọ sản phẩm. Tôi có nên dính vào một loại IC vì chúng đáng tin cậy hơn? MBTF của các thiết bị này là gì?

Ngoài ra, nếu trong một vài năm, họ ngừng sản xuất một số IC này thì sao? Ví dụ: nếu bạn có máy tính gia đình Motorola ECL, nếu IC bị hỏng, bạn sẽ gặp may. Bạn sẽ phải tự loại bỏ hoặc tranh giành một số IC cũ hiếm. Tôi đã nghe nói rằng các FIFO và Proms và SRAM lớn trong gia đình 74xx cũng đã bị ngừng. Vì vậy, nếu một cái gì đó bị phá vỡ, tôi muốn có thể mua các bộ phận có sẵn và sửa chữa nó.

Một vài lập luận:

• với HC và HCT, quạt ra (ở tần số thấp hơn) về cơ bản là không giới hạn, đối với LS, đó là IIRC 10 (hoặc là 20)?
• gia đình HC và HCT mới hơn LS, vì vậy tôi cá là họ sẽ ở lâu hơn LS
• HC và HCT sử dụng dòng điện ít hơn nhiều so với LS (ngoại trừ một vài cổng chuyển đổi với tần suất rất cao), giúp giảm bớt thiết kế và bố trí. HC và HCT cũng yêu cầu tách nguồn cung cấp ít hơn nhiều
• kiểm tra các mức logic và chọn kết quả phù hợp nhất: HC hoặc HCT. LS chỉ cung cấp cho bạn một lựa chọn.
• lần trước tôi đã kiểm tra, có nhiều sự lựa chọn về HC / HCT hơn là trong LS

Hãy để tôi thêm hai đối số (yếu) có lợi cho LS:

• đầu vào có thể bị bỏ ngỏ (chúng sẽ cao)
• mạnh mẽ hơn chống lại ESD

Tôi sẽ cho rằng bạn đang nói về 'logic keo' và bạn không cố gắng xây dựng CPU từ các chip logic.

Tôi nghĩ rằng bạn nên sử dụng các loại chip HC CMOS phổ biến vì chúng có thể vẫn sẽ có sẵn trong một số năm. CMOS 4000-series quá chậm khi hoạt động từ điện áp thấp và LS TTL trở nên hiếm, có quạt thấp hơn và yêu cầu bạn sử dụng HCT CMOS nếu bạn muốn trộn các gia đình vì xoay đầu ra không tương thích với HC CMOS.

Bạn có thể không quan tâm đến mức tiêu thụ năng lượng, nhưng hầu hết chúng ta đều làm như vậy, và nếu chúng ta không thiết kế trong LS TTL, nó sẽ biến mất sớm hơn so với cách khác.

Dù sao, nếu bạn sử dụng 74HC CMOS, bạn có thể tìm thấy các bộ phận tương thích pin trong CMOS, LS TTL và các họ logic hiện đại hơn như VHC CMOS. Bạn có thể hạn chế thiết kế của mình để cho phép sử dụng bất kỳ trong số chúng. Ví dụ: một phần có thể được sử dụng là chốt '573. Bạn có thể cho phép 74LS573, 74HC573, 74VHC573, 74HCT573 và có thể là những người khác. Tất cả sẽ hoạt động từ 5V.

Bạn có thể nhìn vào cổ phiếu nhà phân phối và có được một ý tưởng về những phần đang trên đường ra. Nếu họ chưa thực hiện quá trình chuyển đổi sang RoHS và / hoặc SMT, bạn biết rằng họ đã chết, và nếu cổ phiếu ở những nơi khác ngoài những nơi chuyên về các bộ phận lỗi thời thấp hoặc không tồn tại, thì có lẽ họ cũng tốt như Không còn.

Gia đình yêu thích của tôi cho logic keo 5V là HCT vì một lý do đơn giản, khả năng tương thích.

Bạn có thể cung cấp đầu vào khá vui vẻ từ 5V TTL, 5V CMOS hoặc 3.3V CMOS và đầu ra của nó có cả cường độ ổ đĩa để điều khiển các bộ phận TTL và các mức điện áp để điều khiển các bộ phận CMOS truyền thống 5V.

Có một điều quan trọng mà tất cả mọi người quên: nhiều gia đình lý hiện đại có thể có các mức logic tương tự, nhưng họ có thể chuyển đổi nhiều nhanh hơn so với các gia đình Logic cũ. Nếu bo mạch của bạn không được thiết kế để đối phó với chuyển đổi nhanh như vậy, nó sẽ hoàn toàn ngừng hoạt động hoặc sẽ hoạt động thất thường, một khi bạn bắt đầu hoán đổi các chip cũ để có các tương đương logic mới hơn, nhanh hơn.

Vì vậy, khi thực hiện thiết kế, bạn phải chỉ định không chỉ chức năng logic và mức logic cụ thể mà còn cả tốc độ chuyển đổi cụ thể và bạn nên xác minh hiệu suất của thiết kế bằng cả thiết bị chuyển mạch chậm nhất và nhanh nhất. Bạn cũng nên xác định những kết hợp thiết bị nào là quan trọng về thời gian: giả sử đầu ra của thiết bị nhanh có thể vi phạm thời gian giữ đầu vào của thiết bị chậm.

Chỉ vì một dòng logic chuyển đổi ở 100kHz không có nghĩa đó là tín hiệu chậm. Nếu bạn đang sử dụng một họ logic xoay quanh đầu ra dưới 10ns, bạn cần xử lý nó phù hợp, hoặc mọi thứ sẽ không đáng tin cậy chút nào.

Bạn cũng nên lập kế hoạch cho các gói thiết bị lớn trở nên lỗi thời: khối lượng nằm trong thiết bị di động và mọi thứ đều nhỏ bé . Dips là một kết luận bỏ qua ngày nay. Ngay cả SO cũng không phải là bằng chứng trong tương lai cho một số thiết bị logic. Bạn cần thiết kế bảng của mình để các thiết bị SMT có đủ khe hở và giảm nhiệt cho việc làm lại. Việc sửa chữa mà không có trạm làm lại không khí nóng có thể không phải là một mục tiêu có thể đạt được.

Bạn cần chọn các gói với một mắt để có tuổi thọ cao. Bạn có thể cần lập kế hoạch cho các bảng bộ điều hợp được sử dụng để điều chỉnh các gói trong tương lai với thiết kế của bạn. Điều này thật dễ dàng đối với DIP, đối với các gói SMT thì khó vì đối với bất kỳ thứ gì nhỏ hơn SO, bạn phải lắp lại bộ chuyển đổi và độ hở là một vấn đề lớn.

Xu hướng dường như là các thiết bị cổng đơn / đôi là phổ biến và là đa nguồn. Vì vậy, đôi khi có thể tốt hơn khi sử dụng các gói đơn / đôi thay vì các gói bốn / hex "thông thường".