74HC / HCT: ทำอย่างไรกับอินพุตที่ไม่ได้ใช้และเพราะเหตุใด


11

หากฉันใช้ IC ในตระกูล 74HC หรือ 74HCT และฉันไม่ได้ใช้หมุดอินพุตทั้งหมดฉันเข้าใจว่าฉันไม่ควรปล่อยให้พวกเขาไม่ได้เชื่อมต่อเพราะพวกมันจะลอย แต่ฉันควรทำอย่างไรกับพวกเขาและข้อดีและข้อเสียของตัวเลือกที่แตกต่างกันคืออะไร

ตัวอย่างเช่นหากฉันใช้ 74HCT08 ซึ่งมีสี่ประตูและฉันใช้ประตูสองประตูเท่านั้นฉันควรทำอย่างไรกับอินพุตของอีกสองประตู

ฉันเห็นคำแนะนำต่าง ๆ ในสถานที่ต่าง ๆ เช่น ...

  • เชื่อมต่อโดยตรงกับ Vcc
  • เชื่อมต่อโดยตรงกับ GND
  • เชื่อมต่อพวกเขากับ Vcc ผ่านตัวต้านทานแบบดึงขึ้น
  • เชื่อมต่อกับ GND ผ่านตัวต้านทานแบบเลื่อนลง

ข้อดีและข้อเสียของตัวเลือกเหล่านี้แต่ละข้อมีอะไรบ้าง ตัวเลือกใดที่ดีที่สุดสำหรับความเสถียรและสิ้นเปลืองพลังงานต่ำ

คำตอบ:


19

มีข้อควรพิจารณาบางประการที่ไม่ได้กล่าวถึงในคำตอบอื่น ๆ

  1. บางครั้งอินพุตที่ไม่ได้ใช้มีบทบาทสำคัญในตรรกะของชิ้นส่วน ตัวอย่างจะเป็นประตูเข้า 4 ที่ใช้เพียง 3 อินพุตจริง ในกรณีนี้คุณต้องเลือกระดับตรรกะที่คุณผูกอินพุตที่ไม่ได้ใช้อย่างเหมาะสมมิฉะนั้นฟังก์ชันตรรกะของฟังก์ชันที่ใช้จะไม่ทำงาน
  2. ในบางส่วนของธุรกิจ / อุตสาหกรรมจำเป็นต้องทดสอบฟังก์ชั่นทั้งหมดในแต่ละส่วนบนกระดานแม้ว่าจะไม่ได้ใช้งาน สิ่งนี้ทำเพื่อให้แน่ใจว่ามีข้อผิดพลาดที่พึ่งเกิดขึ้นในชิปไม่ได้เปิดเผยถึงโอกาสที่จะเกิดความล้มเหลวอย่างรุนแรงของชิ้นส่วน การเพิ่มขึ้นของการดึงหรือการดึงลงในแต่ละพินที่ไม่ได้ใช้จะช่วยให้อุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติเพื่อสลับพินซึ่งจะไม่สามารถทำได้หากพวกมันเชื่อมโยงกับ VDD หรือ GND อย่างหนัก
  3. มีหลายกรณีที่สะดวกในการรักษาประตูที่ไม่ได้ใช้งานไว้สำหรับการทำใหม่ในอนาคตเพื่อปรับเปลี่ยนการออกแบบในกรณีที่พบข้อบกพร่องจำเป็นต้องสลับหรือรวมสัญญาณหรือสิ่งอื่น ๆ หมุดที่เชื่อมโยงกับ VDD และ GND นั้นยากมากที่จะนำกลับมาทำใหม่ดังนั้นการเพิ่มพูลอัพหรือการดึงลงทำให้แผ่นอิเล็กโทรดสำหรับการทำใหม่

ทุกจุดที่ยอดเยี่ยม!
เจมี่ Hanrahan

15

คำตอบเริ่มต้นสำหรับอินพุต CMOS คือการเชื่อมต่อโดยตรงกับกราวด์หรือกำลังไฟ ฉันจะให้เส้นทางกำหนดซึ่ง ถ้ามันไม่สำคัญ

ฉันอาจเริ่มต้นด้วยพวกเขาทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับพื้นในแผนผังแล้วอาจเปลี่ยนเป็นพลังงานในระหว่างการกำหนดเส้นทางถ้ามันทำให้สิ่งที่ง่ายขึ้น หากคุณมีระนาบกราวด์กราวด์ก็คือตาข่ายที่คุณสามารถเชื่อมต่อได้ในขณะที่ทำให้เกิดความแออัดของเส้นทางน้อยที่สุด

ในบางกรณีคุณสามารถผูกอินพุตกับเอาต์พุต ตัวอย่างเช่นผูกทั้งสามพินของประตู AND เข้าด้วยกัน มันสามารถลงเอยในสถานะใดสถานะหนึ่งในสองสถานะเสถียร แต่คุณไม่สนใจสถานะใด ข้อได้เปรียบของการที่อาจเกิดความแออัดน้อยกว่าเส้นทางโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าพินสามตัวอยู่ติดกัน

แน่นอนว่าเคล็ดลับของการป้อนอินพุตนี้ไปยังเอาต์พุตไม่ทำงานกับประตูที่กลับด้าน จากนั้นคุณจะสร้างออสซิลเลเตอร์หรือจบลงด้วยอินพุตที่ลอยด้วยแรงดันที่แย่ที่สุดสำหรับการกระจายพลังงาน

ที่เพิ่ม

ทั้งหมดนี้ได้รับการสมมติว่าสิ่งเหล่านี้เป็นข้อมูลสำหรับประตูที่ไม่ได้ใช้โดยสิ้นเชิงซึ่งเป็นสิ่งที่ฉันตีความคำถามที่เกี่ยวกับ ขั้วของอินพุตที่ไม่ได้ใช้ไปยังประตูที่ใช้แล้วอาจมีความสำคัญอย่างยิ่งและคุณอาจไม่มีทางเลือกว่าอินพุตจะต้องเชื่อมโยงสูงหรือต่ำ ตัวอย่างเช่นถ้าคุณใช้เพียง 3 อินพุตของเกต 4-input AND หรือ NAND ดังนั้นอินพุตที่ไม่ได้ใช้ต้องถูกผูกไว้สูงเพื่อให้เกตทำงานตามที่ตั้งใจไว้ เช่นเดียวกันอินพุตที่ไม่ได้ใช้กับประตูที่ใช้หรือหรือประตู NOR จะต้องเชื่อมโยงกันต่ำ

ไม่จำเป็นต้องผูกอินพุต CMOS กับตัวต้านทานสูงหรือต่ำผ่าน นี่ไม่ใช่เพราะอินพุต CMOS มีตัวต้านทานแบบอนุกรมอยู่ในตัวเพราะไม่มี เป็นเพราะไม่มีกระแสไหลเข้าสูงจะไหลหรืออันตรายใด ๆ ที่เกิดจากการถืออินพุต CMOS ที่ระดับพลังงานหรือพื้นดินแม้ในช่วงพลังงานขึ้น


7

เชื่อมต่อกับ Vcc หรือ GND มันไม่ต่างอะไรเลย ไม่มีโหลดเอาท์พุทกระแสในทรานซิสเตอร์ภายในจะเท่ากัน

หรือใช้ pullup หรือ pulldown อีกครั้งมันสร้างความแตกต่างเพียงเล็กน้อยด้วยเงื่อนไขที่ว่าคุณจะใช้ชิ้นส่วนมากกว่าที่จำเป็นและถ้าตัวต้านทานไม่เปิดตัวอินพุทแบบลอยอาจทำให้เกิดอาการงุนงงซึ่งยากต่อการติดตามตั้งแต่ มี "ชัด" ไม่จำเป็นต้องตรวจสอบประตูที่ไม่ได้ใช้ ฉันพูดจากประสบการณ์เมื่อฉันบอกว่าประตูที่ไม่ได้ใช้สามารถผลิตอาการลึกลับในการส่งออกจากประตูที่ใช้ในแพคเกจเดียวกัน

เทคนิคพูลอัพ / พูลดาวน์ส่วนใหญ่เป็นอาการเมาค้างจากตระกูล pre-CMOS ก่อนหน้า


3
การเชื่อมต่ออินพุตที่ไม่ได้ใช้ของประตู AND หรือประตู OR กับ Vcc หรือ GND สร้างความแตกต่าง อินพุต AND ที่ไม่ได้ใช้ไปยัง VCC และอินพุตที่ไม่ได้ใช้หรือไปยัง GND
Uwe

@Uwe - คุณมีแหล่งที่มาและปริมาณในนั้นหรือไม่?
WhatRoughBeast

ฉันคิดว่า @ เราคิดว่าคุณกำลังพูดว่ามันไม่ได้สร้างความแตกต่างไม่ว่าคุณจะผูกข้อมูลที่ไม่ได้ใช้กับ VCC หรือ GND เมื่อฉันคิดว่าความหมายที่คุณตั้งใจไว้คือมันไม่ได้สร้างความแตกต่างว่าคุณใช้ตัวต้านทานแทนการเชื่อมต่อโดยตรง ในกรณีที่คุณไม่ได้หมายความว่าจะไม่เหมาะสมที่จะผูกอินพุตหรือที่ไม่ได้ใช้กับ VCC เพราะมันจะทำให้มันเป็นจริงเสมอและการผูกที่ไม่ได้ใช้และ GND จะทำให้มันเป็นเท็จเสมอ ทั้งสองสถานการณ์นี้เอาชนะการประยุกต์ใช้ประตูตรรกะแบบดั้งเดิม
GuitarPicker

2
หากคุณเชื่อมต่ออินพุตและเกตที่ไม่ได้ใช้กับ GND เอาต์พุตของเกตและประตูจะไม่สูงไปแม้ว่าอินพุตที่ใช้แล้วทั้งหมดจะสูง หากอินพุตหรือเกตที่ไม่ได้ใช้ถูกเชื่อมโยงกับ VCC เอาต์พุต OR จะสูงเสมอแม้ว่าอินพุตที่ใช้ทั้งหมดจะต่ำ ฉันหวังว่าคุณจะเข้าใจในตอนนี้และจะไม่ต้องการแหล่งที่มาหรือปริมาณ
Uwe

1
ฉันไม่เชื่อว่าประตู CMOS ที่ไม่ได้โหลดจะดึงกระแสมากขึ้นเมื่อเอาท์พุทสูงกว่าเมื่อมันต่ำ
Uwe

6

ไม่สำคัญว่าคุณจะเลือกตัวเลือกใดทุกอย่างจะทำในสิ่งที่จำเป็นในกรณี 99.99% และในกรณีที่ 0.01% ของกรณีที่ไม่เป็นความจริงคุณจะรู้และมีเหตุผลที่ดีที่จะทำสิ่งที่แตกต่าง ฉันไม่สามารถนึกถึงตัวอย่างใด ๆ ที่เป็นกรณีนี้

การใช้ตัวต้านทานไม่มีประโยชน์เนื่องจากอินพุตลอจิกของ CMOS นั้นมีความเข้มสูงมากดังนั้นจึงไม่มีกระแสใด ๆ ไหลผ่าน

นั่นทำให้การเชื่อมต่อกับกราวด์หรือการจัดหาเป็นเพียงตัวเลือกเดียวที่คุณเลือกไม่สำคัญว่าอะไรจะสะดวกกว่า

วงจรลอจิกแบบ CMOS ใช้กระแสไฟฟ้าเฉพาะเมื่อพวกมันกำลังเปลี่ยนสถานะดังนั้นนั่นเป็นสาเหตุที่คุณควรใช้สถานะคงที่ที่อินพุต ไม่ว่าจะเป็นศูนย์หนึ่งหรือทั้งสองอย่างรวมกันไม่สำคัญเลย


คุณหมายถึงอะไรโดย "ทั้งสองอย่างรวมกัน"? หากคุณหมายถึงการเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไปนั่นหมายความว่ามันจะเผาผลาญพลังงานบางส่วนเมื่อมันเปลี่ยนสถานะ หากคุณหมายถึงการลอยอยู่ระหว่าง 0 และ 1 ที่มั่นคงนั่นคือคำเชิญให้แก้ไขปัญหา (อาจคล้ายกับการปล่อยให้มันไม่เชื่อมต่อ) หากคุณหมายถึง gate A เชื่อมต่อกับพลังงานและ Gate B เชื่อมต่อกับพื้นดินใช่แล้วก็ไม่เป็นไร
Jerry Coffin

1
ด้วย "การรวมกันของทั้งคู่" ที่พินบางตัวเชื่อมต่อกับกราวด์และพินอื่น ๆ ฉันไม่ได้หมายถึงการเปลี่ยนอินพุตของพินใด ๆ เพราะนั่นจะเอาชนะความคิดทั้งหมดที่ ogf ทำให้อินพุตคงที่
Bimpelrekkie
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.