何时使用54HCT / 74HCT逻辑？

本文档介绍了74HCT TTL兼容CMOS组件的基本事实。它包括其子子系列之间的比较。还包括有关在特定应用上使用哪种CMOS的建议，以及有关其基本操作特性的讨论。

介绍

54HC/ 74HC系列高速CMOS逻辑的独特之处在于它具有一个子家族，称为54HCT / 74HCT。通常，当遇到54/74系列编号时，以下字母表示某些速度和功率性能，通常由所使用的技术确定。当然，字母HC表示具有与54LS / 74LS系列相同的引脚排列和功能的高速CMOS。HC的子家族（称为HCT）与HC几乎相同，不同之处在于其输入电平与TTL逻辑电平兼容。

为什么存在HCT

理想情况下，当设计师坐下来设计低功耗高速系统时，他想使用54HC / 74HC和CMOS LS组件。不幸的是，由于系统要求，他可能必须使用NMOS微处理器及其NMOS或双极外围设备或双极逻辑（54S / 74S，54F / 74F，54ALS / 74ALS或54AS / 74AS），因为CMOS中没有特定功能或CMOS器件可能没有足够的性能。由于系统设计者仍然希望在可能的地方使用HC，因此他会将HC与这些产品混合使用。如果指定这些设备为TTL兼容，则TTL，NMOS等与HC之间的接口可能会导致不兼容。

使用上拉电阻将LS-TTL输出连接到标准CMOS输入

即使存在指定的不兼容，也可以在不使用HCT的情况下改善TTL-CMOS接口。图1说明了此解决方案。仅通过将一个上拉电阻从TTL输出连接到Vcc，这将迫使输出高电压达到Vc。因此，HC可以非常容易地直接连接到TTL。这对于只有几根需要上拉的线路的系统非常有效，但是对于许多接口线路，HCT将是一个更好的解决方案。

何时使用54HCT / 74HCT逻辑？

54HCT / 74HCT器件主要用于提供一种兼容TTL兼容微处理器和相关外设以及双极性TTL逻辑与54HC / 74HC之间接口的简便方法。设计人员实际上希望在两个应用程序区域中执行此接口。

TTL兼容的NMOS微处理器连接到CMOS系统的应用

1.第一种情况如图2所示。在这种情况下，系统是TTL兼容的微处理器。该图显示了典型系统中的NS16XXX（可以替换任何NMOS µP），因此必须与54HC / 74HC接口。在这种情况下，可以使用54HCT / 74HCT子系列中提供的白杨门，缓冲器，解码器和触发器功能来连接来自TTL兼容输出的许多线。一旦微处理器的CMOS版本可用，通过用HC替换HCT，也可以很容易地将此​​配置升级到全CMOS系统。

一个概念图，显示了如何在CMOS系统中使用HCT连接更快的ALS部件或某些独特的TTL功能

2.第二种应用是，在速度至关重要的情况下，主要用于54HC / 74HC系统中必须使用比HC更快的逻辑元件（可能是ALS或AS），或者在HC设计中放置TTL独有的特定逻辑功能。 。图3中说明了这种情况。在这种情况下，HC输入上的上拉电阻可能就足够了，但如果不足够，则可以使用HCT提供有保证的接口。

ICT的噪声裕度折衷

与标准HC设备的2.5 V相比，HCT设备的额定跳闸输出已指定为1.4 V左右。这将使HCT的地面噪声容限降低近一伏。另一方面，HC的跳变点设置为Vcc和地面均提供最佳噪声容限。

这可能是一个小问题，因为通常HCT与TTL混合在一起，在这种情况下，最坏情况下的系统噪声容限由TTL电路定义。如果HCT仅由HC驱动而不由LS驱动，则最坏情况下的Vcc裕度由HC设备确定。这不是正常的用法，但是例如，如果HC可以使用一些备用的HCT逻辑来节省杯数，则可能会发生这种情况。

a）HC的保证和典型噪声余量；b）TTL系统中的HCT；c）HC系统中的HCT

图4绘制了LS应用中HC，HCT和HC驱动的HCT的输入噪声容限。可以看到，HC具有较大的Vcc和接地噪声容限，LS的HCT接口的容限等于LS，HC的HCT接口的容限偏斜。

HCT的功耗

在普通的HC应用中，静态状态下的功耗基本上为零，但与工作频率成正比。在LS中，流过的大静态电流使其他动态分量（除非在非常高的频率下）蒙上了阴影。54HCT / 74HCT是这些的组合，具体取决于应用程序。静态和频率相关功率都可能很重要。

编辑：hfy