Có đáng để học cách sử dụng IC logic 7400 series Jelly Bean Bean hay chúng hoàn toàn lỗi thời?

Lộ trình học điện tử của tôi bao gồm các chip logic 7400 series. Tôi bắt đầu về điện tử bằng cách theo dõi các phòng thí nghiệm trong sổ tay phòng thí nghiệm "Nghệ thuật điện tử" bao gồm các phòng thí nghiệm với những con chip này. Tôi đã kết thúc việc xây dựng một số bảng vi điều khiển Microchip PIC và Atmel tùy chỉnh trước khi thực hiện các phòng thí nghiệm cụ thể này. Bây giờ tôi đang chú ý vào mắt của FPGA và cảm thấy phấn khích khi thử một trong số chúng. Tôi có nên để lại loạt 7400 phía sau hay là sự hiểu biết về chúng được coi là cơ bản để hiểu các chip logic lập trình hiện đại hơn? Có phải một số trong số 7400 vẫn được sử dụng trong các thiết kế mới (tốt) cho những thứ đơn giản? Vẫn còn các dòng chip 7400 đặc biệt hữu ích được sử dụng mọi lúc? Tôi đoán sẽ không mất nhiều thời gian chỉ để làm 7400 phòng thí nghiệm, nhưng, Tôi chỉ muốn một cảm giác về việc chúng đã lỗi thời như thế nào vì tôi đã có một thời gian khó khăn để tìm nguồn cung ứng các bộ phận. Tôi không thể tìm thấy một số và cuối cùng tôi đã tiêu nhiều tiền hơn tôi nghĩ là chấp nhận được.

Dung dịch:

Cảm ơn tất cả các câu trả lời! Mỗi câu trả lời đều hữu ích. Tôi đã bị thuyết phục rằng 7400 vẫn tìm thấy ứng dụng trong các thiết kế và ngày nay vẫn hữu dụng, tuy nhiên, thường không dành cho các thiết kế logic lớn hơn, nơi logic lập trình phù hợp hơn. Ngoài ra, tôi đã bị thuyết phục rằng học cách sử dụng các IC logic rời rạc là một bước chuẩn bị tốt trước khi bắt đầu trên các thiết bị logic lập trình được.

Đừng suy nghĩ trong một phút rằng chỉ vì bạn có một đồ họa mà việc tìm hiểu về 74xx đã lỗi thời. Để thiết kế với FPGA, bạn phải có khả năng 'nhìn thấy' logic hoạt động trong đầu ở mức cổng riêng biệt (bạn sẽ học kỹ năng này từ các chip logic rời rạc 74xx, cmos 40xx).

Lập trình một đồ họa KHÔNG giống như viết một chương trình máy tính, có vẻ như nó là như vậy, nhưng chỉ những kẻ ngốc mới nói cho bạn biết.

bạn sẽ thấy nhiều người trên mạng nói về thiết kế đồ họa của họ lớn hay chậm, thực tế họ chỉ không hiểu cách suy nghĩ ở cấp độ cổng song song thực sự và kết thúc xử lý nối tiếp hầu hết những gì họ cố gắng làm , điều này là do họ chỉ cần mở các công cụ thiết kế và bắt đầu lập trình như họ đang viết 'C' hoặc 'C ++'

1. Trong thời gian cần thiết để biên dịch một thiết kế cho một máy tính đồ họa trên máy tính gia đình, bạn có thể tạo ra một thiết kế logic đơn giản trong 74xx
2. Sử dụng FPGA cho thiết kế, bạn PHẢI làm việc với các trình giả lập chứ không phải với FPGA 'cứng' Có nghĩa là, nếu thiết kế 74xx của bạn bị trục trặc, bạn có thể sử dụng các kết nối, với một FPGA bạn phải viết lại, chạy lại mô phỏng và sau đó dành tối đa 30 phút để biên dịch lại thiết kế FPGA.

Gắn bó với phạm vi 74xx hoặc 40xx, xây dựng một số 'trình bổ sung', 'bộ chuyển đổi' và đèn flash LED với giao phối, một khi bạn đã quen với việc sử dụng các chip rời rạc, nó sẽ trở nên dễ dàng hơn khi làm việc với một 'blob' khổng lồ đó là một đồ họa

Hai loại logic rời rạc mà tôi thấy vẫn được sử dụng rất nhiều:

• Bộ đệm. Nếu bạn cần 60 mA để lái một tuyến xe buýt dài hoặc bạn có tín hiệu đến từ bảng của mình mà bạn không muốn tạo cơ hội cho đồ họa của mình, bạn vẫn cần một thiết bị đệm rời rạc. Bộ đệm cũng được sử dụng làm bộ chuyển đổi mức giữa các giao diện kế thừa 5 V và I / O của điện áp thấp.

• Ít logic. TI, NXP, v.v., tất cả đều có những thứ này. Về cơ bản chúng là các chức năng cũ giống như logic TTL, nhưng thường chỉ có một hoặc hai cổng trong một gói. Và các gói là những thứ cực nhỏ như SOT23 hoặc SC70. Nếu bạn chỉ cần một biến tần hoặc cổng AND để khắc phục tín hiệu điều khiển (giả sử trình tự cấp nguồn hoặc đại loại như thế), bạn không muốn sử dụng phần logic lập trình nhiều đô la nếu có $ 0,05 hoặc $ 0,10 cổng có sẵn.

Chà, nếu bạn đã có sẵn chúng, không có lý do gì để không làm các phòng thí nghiệm và cảm nhận tốt về những gì họ làm và cách họ vận hành.

Trong khi các mức cơ bản ngày càng trở nên lỗi thời, có nhiều dòng khác nhau cung cấp cùng một cổng / logic, nhưng phù hợp hơn cho các thiết kế hiện đại hơn ... CMOS, tốc độ cao, điện áp thấp, v.v.

Tôi chỉ thỉnh thoảng sử dụng cho loạt 7400, nhưng khi tôi làm, tôi rất vui vì tôi đã hiểu rõ về những gì bộ truyện đã cung cấp.

Lập trình của FPGA là lập trình rất nhiều, nhưng phần cứng mục tiêu song song ở mức độ mà hầu hết các lập trình viên không thể quấn đầu. Hơn nữa, có các biến chứng (thời gian, đăng ký tín hiệu, hướng chân I / O, v.v.) đơn giản là không có tương tự trong thế giới tinh khiết của lập trình ứng dụng.

Học logic 74xx sẽ giúp bạn vì nó sẽ mang lại cho bạn cảm giác về các vấn đề như đăng ký tín hiệu, bạn có thể tắt đồng hồ bao xa, v.v. Điều quan trọng là không bị SO mê hoặc logic 74xx mà bạn không thể nghĩ xa hơn - Các GPU có khả năng làm những điều tuyệt vời trong tay phải, và nếu tất cả những gì bạn có thể nghĩ là mô phỏng logic 74xx trong chúng, thì bạn đang lãng phí tiềm năng của chúng.

Rất nhiều dự án sẽ yêu cầu số lượng logic rời rạc quá lớn để thực tế xây dựng các bóng bán dẫn rời rạc, nhưng ngay cả PLD cũng sẽ bị quá tải hoặc sử dụng quá nhiều dòng điện. Thật hữu ích khi biết những thiết bị 74HCxx nào tồn tại, có thể chứa những vai trò như vậy. Lưu ý rằng trong một số trường hợp, có thể có một phần 'rõ ràng' để hoàn thành vai trò, nhưng một số phần khác thực sự có thể lấp đầy nó tốt hơn. Đôi khi có thể sử dụng một phần theo cách bất ngờ để thực hiện các yêu cầu dự án độc đáo. Một ví dụ tôi đặc biệt tự hào là sử dụng 74xx153 hoặc 74xx253 với điện trở và nắp nhỏ để thực hiện cả hai chức năng sau (đầu vào A, B và C; đầu ra X và Y):

X =! A
Y = đầu ra C khi! A & B; khác giữ Y

Tôi không chắc chắn điện trở và nắp (trên phản hồi từ Y) là rất cần thiết, nhưng thiết kế đã sử dụng một chip logic 74xx để hoàn thành vai trò, vào đầu những năm 1980, các nhà thiết kế khác sẽ sử dụng nhiều chip.

Thời đại khi bạn lấp đầy toàn bộ không gian PCB bằng logic keo (tức là các chip 74xx "dán" lại với nhau) đã kết thúc - ngoại trừ các dự án giáo dục, trang bị thêm / tạo phụ tùng cho các bảng thay thế lỗi thời và độ tin cậy cao, kỳ lạ, cao -tem nhiệt độ, không gian, mil hoặc aero đánh giá sản phẩm, có thể.

Trong hai năm qua, tôi đã làm việc trên các bo mạch có hàng tấn năng lượng đắt tiền trên chúng. Dưới đây là một số ví dụ trong đó 74xx vẫn được sử dụng trên các bảng này:

• Trình điều khiển và bộ thu hoặc bus - một số họ logic có khả năng xử lý hiện tại tốt hơn so với đầu ra của vi điều khiển hoặc đồ họa và một số họ logic không có tốc độ độc như đầu ra của FPGA (EMI!). Ngoài ra, các đầu vào FPGA có xu hướng có các thông số kỹ thuật rất chặt chẽ đối với các tín hiệu chuông vượt ra ngoài đường ray GND hoặc cung cấp của chúng. Một con chip một cổng giữa một dấu vết đến từ một nơi khó chịu và đồ họa của bạn có thể giúp bạn tiết kiệm những lo lắng lớn.

• Các bộ phận liên quan đến an toàn của các mạch - xây dựng một số phần trong thiết kế của bạn có dự phòng hoặc phương tiện để kiểm tra xem một số thứ vẫn hoạt động như mong muốn thường khó hay không thể sử dụng một thiết bị lập trình (chỉ vi điều khiển, FPGA, ...). Đây là nơi ít logic (IC cổng đơn) rất tiện dụng. Đôi khi, tôi thậm chí sử dụng logic được xây dựng với điốt, bóng bán dẫn rời rạc và / hoặc điện trở (DTL, RTL, TTL rời rạc).

• Các mức điện áp cao hơn bình thường , đôi khi kết hợp với thông số thời gian cực kỳ chặt chẽ - đặc biệt là khi thiết kế mạch tương tự hoặc mạch điện, điều xảy ra là bạn cần một số logic xung quanh một phần của mạch hoạt động với 10 ... 15 V hoặc bạn cần một giao diện giữa một số sự kiện trong phần năng lượng và một đồ họa. Các chip CMOS 4000 series vẫn còn tuyệt vời vì chúng hoạt động (hoặc hơn) 15 V. DTL rời rạc có thể được thiết kế để xử lý cả độ trễ và điện áp lan truyền rất nhanh> 3.3 V. Nếu bạn cần trình điều khiển MOSFET chỉ bật MOSFET nếu hai đầu ra đến từ "đảo" 3,3 V đồng ý, cổng logic AND cần thiết và bộ dịch mức cho trình điều khiển cổng 0 và 10 V có thể được thực hiện bằng cách sử dụng logic rời rạc.

• Chi phí và dự đoán- một số nguồn cung cấp năng lượng công nghiệp, ngay cả những thiết bị gần đây, vẫn không sử dụng IC điều chỉnh flyback cụ thể hoặc "giải pháp" tích hợp khác - và được thiết kế xung quanh một IC logic duy nhất có 14 chân. Với số lượng lớn, các IC logic này rất rẻ và tốn một phần nhỏ của một số bộ điều khiển PWM hoặc bất cứ thứ gì, và bạn có thể điều chỉnh mạch tốt đến mức bạn biết chính xác những gì đang xảy ra. Đáng buồn thay, rất nhiều IC cung cấp năng lượng vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được trả lời trong bảng dữ liệu của họ và hầu hết chúng được thiết kế với một ứng dụng nhất định. Nếu bạn có một yêu cầu chỉ là một chút ngoài luồng chính, bạn sẽ nhanh chóng đi đến điểm mà rất nhiều IC có sẵn được lọc ra. (Muốn không có giới hạn về tải điện dung ở đầu ra? Tránh xa bất cứ thứ gì có chế độ nấc hoặc đặc tính dòng gấp, tức là

Tóm tắt mọi thứ: Hôm nay, bạn có thể sẽ không xây dựng bất cứ thứ gì với các IC chuỗi 74xx hoặc 4000 có thể được biểu thị trong bất kỳ thứ gì nhiều hơn một hoặc hai dòng phương trình logic - nhưng những người trợ giúp nhỏ vẫn được hàng chục ngàn người sử dụng trong các lĩnh vực đó chúng được coi là "chỉ một số bóng bán dẫn được chỉ định rất tốt trên chip" trong môi trường tương tự hoặc nguồn điện.

Ngày nay, "học" các chip logic thậm chí có thể liên quan nhiều hơn đến các thông số kỹ thuật DC và AC điện của chúng so với cách bạn có thể xây dựng các khối logic lớn hoặc toàn bộ ALU với chúng (mặc dù sau này sẽ không bị tổn thương).

Logic rời rạc là một trong những điều mà mọi người nên biết nếu họ thực hiện bất kỳ thiết kế hoặc gỡ lỗi bảng điện tử nào. Theo tôi hiểu, rất ít người thực sự đào sâu vào thiết kế logic rời rạc quy mô lớn. Có quá nhiều tùy chọn để đặt các khả năng tương tự vào một chip đơn và một số chip hỗ trợ. Điều này bao gồm các bộ vi điều khiển, CPLD, FPGA, ASIC, SoC, PSoC, DSP (bộ xử lý), v.v. Microchip thậm chí còn có một số bộ vi điều khiển với một số ô logic có thể lập trình:

http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/press-release/microchip-launches-8-bit-mcus-with-configurable-lo.html

Có lẽ có nhiều lựa chọn hơn ngoài kia. Logic rời rạc vẫn hữu ích, nhưng không cần thiết phải học cách xây dựng ALU từ chúng. Tôi phải đồng ý với danh sách logic rời rạc thực tế của The Photon. Mặt khác, theo tôi, vi điều khiển và đồ họa là thứ thực tế nhất để học.

Nó có thể hữu ích để biết những gì có sẵn, như Tevo nói. Điều đó nói rằng, tôi đã không thực sự dành nhiều thời gian cho họ. Tôi, giống như bạn rõ ràng, đã mua một lựa chọn nhỏ của 7400 với hy vọng chúng sẽ là một bước trên đường đi.

Nó không hoạt động theo cách đó.

Bạn rõ ràng thực sự mong đợi các GPU. Có lẽ điều quan trọng hơn là giữ sự quan tâm của bạn và làm những điều bạn cho là vui vẻ hơn là đi theo một con đường nhận thức. Rốt cuộc ... nếu cuối cùng cảm thấy quá giống như công việc bận rộn, bạn có thể kiệt sức một chút và không quay lại một lúc.

Hãy nhìn vào 7400 bộ phận bạn có. Bạn có nghĩ rằng bạn có một xử lý tốt về những gì họ làm?

Tôi tin rằng bạn nên hiểu tối thiểu các cổng logic và flip flop trước khi nhảy vào các GPU. Nếu bạn đã có nó, đi cho nó.