74LS138 vs. 74HC138: Diferencias, funciones y casos de uso
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Introducción a 74LS138
74LS138 es miembro de la familia "74xx" de las puertas lógicas TTL.Es un chip de decodificador comúnmente utilizado, también conocido como decodificador 3-8.Hay dos tipos de estructura de línea de este chip, a saber, 54LS138 y 74LS138.Entre ellos, 54LS138 es principalmente para uso militar, mientras que 74LS138 es adecuado para uso civil.Este chip se destaca en aplicaciones de decodificación de memoria o enrutamiento de datos de alto rendimiento, especialmente cuando se requieren tiempos de retraso de propagación muy cortos.Estos decodificadores minimizan efectivamente el impacto de la decodificación del sistema al construir sistemas de almacenamiento de alto rendimiento.
Las tres pines de permitencia del 74LS138 (dos activos bajos y un alto activo) reducen significativamente la necesidad de una puerta o inversor externo al expandirse.Al usar estos pines habilitados, un decodificador de 24 hilos puede funcionar sin un inversor externo, mientras que un decodificador de 32 hilos requiere solo un inversor.Además, el 74LS138 proporciona la flexibilidad para usar el pin de habilitación como un pin de entrada de datos en aplicaciones de demultiplexación.Vale la pena mencionar que el extremo de entrada de este chip utiliza tecnología de sujeción de diodos Schottky de alto rendimiento, que no solo suprime efectivamente el sonido de línea, sino que también ayuda a simplificar el diseño del sistema.
Modelos alternativos:
¿Cuál es el significado del nombramiento 74LS138?
• 74: Indica el rango de temperatura de funcionamiento del producto.Texas Instruments lanzó la inmersión de grado comercial (7400n) en 1966. Este producto ocupó una posición dominante en el mercado debido a su excelente rendimiento.Con el tiempo, "74" se convirtió en el estándar de la industria para esta línea de productos.Además de la serie 74, Texas Instruments también lanzó los 54 productos de Grado Militar y 64 Grados Industrial.En términos de rango de temperatura, los productos de la serie 74 pueden usarse en el rango de 0 ° C a 70 ° C, mientras que los productos de la serie 54 se permiten usarse en el rango de -55 ° C a 135 ° C.Pero lo que hay que dejar en claro es que no hay una conexión inherente entre "74" y "0 ° C a 70 ° C".Usar "74" para expresar este rango de temperatura es completamente artificial.
• LS: representa los indicadores técnicos del producto, incluido lo siguiente:
• 138: representa el número de función del producto.El número en sí no tiene un significado especial;Cada número corresponde a una función específica.Esta correspondencia entre números y funciones se establece artificialmente y es una correspondencia uno a uno.Por lo tanto, no podemos leer directamente la información funcional relacionada solo con este número.
Principio de trabajo de 74LS138
El decodificador 74LS138 adopta una estructura de 3 a 8, con 3 terminales de entrada (A0, A1, A2) y 8 terminales de salida (Y0-Y7).Dependiendo de la combinación de entradas, el decodificador establece ciertas salidas bajas (0V) y mantiene otras salidas altas (5V).Así es como funciona:
• Cuando uno de los terminales selectores (E1) está en un estado alto y los otros dos terminales selectores (/E2) y (/E3) están en estado bajo, el código binario de los terminales de dirección (A0, A1, A2)se decodificará en un estado bajo en las salidas correspondientes a Y0 a Y7.Esto significa que las salidas no serán el estado de Y0 a Y7.Por ejemplo, cuando el código binario de A2A1A0 es 110, la salida Y6 generará una señal de bajo nivel.
• Al utilizar los tres terminales selectores, E1, E2 y E3, el decodificador 74LS138 se puede ampliar en Cascade para convertirse en un decodificador de 24 hilos.Además, si se conecta un inversor externo, se puede cascadear a un decodificador de 32 hilos.
• Si uno de los terminales selectores se usa como entrada de datos, el 74LS138 también se puede utilizar como distribuidor de datos.
• El decodificador 74LS138 se puede usar en el circuito decodificador del 8086 para realizar la función de expansión de la memoria.
Ejemplo de diagrama de circuito de aplicación de 74LS138
74LS138 Diagrama de circuito de subtractor completo
74LS138 Diagrama de circuito de sumador completo
El sumador completo tiene tres entradas: A, B y CI, y dos salidas: S y Co.En contraste, el decodificador 3-8 tiene tres entradas de datos: A, B y C, tres habilitados y ocho salidas (0-7).En este caso, podemos pensar en las tres entradas de datos del decodificador 3-8 como las tres entradas de un sumador completo, es decir, las entradas A, B y C del decodificador corresponden a las entradas A, B y CI, respectivamente, del sumador completo.Para garantizar que el decodificador funcione correctamente, necesitamos establecer los tres habilitadores en niveles activos.Sin embargo, la clave radica en cómo manejar la relación entre las ocho salidas del decodificador 3-8 y las dos salidas del sumador completo.
Podemos usar las salidas (1, 2, 4, 7) del decodificador 3-8 como entradas a una entrada o puerta de 4 y usar la salida de esta o puerta como las suma (s) del sumador.Al mismo tiempo, las salidas (3, 5, 6, 7) del decodificador 3-8 se usan como entradas para otra entrada o puerta de 4 entradas, y la salida de esta o puerta se usa como salida de suma (CO) del sumador.Cuando las entradas al sumador son, respectivamente, a = 1, b = 0 y ci = 1, asignamos estos valores a las entradas del decodificador 3-8, es decir, a = 1, b = 0 y c= 1. En este caso, solo fuera (5) de las salidas del decodificador es 1, y el resto del decodificador es 0. Basado en las relaciones de conexión que diseñamos anteriormente, las suma (s) del sumador son 0 enEste punto, y la salida de redondeo (CO) es 1. Este resultado coincide exactamente con la función del sumador completo, por lo que nuestro diseño es válido.
Escenarios de aplicación del decodificador 74LS138
El decodificador 74LS138 tiene una amplia gama de escenarios de aplicaciones en circuito digital y diseño lógico.Los siguientes son algunos ejemplos de aplicaciones comunes:
Lógica de control
El decodificador 74LS138 se puede usar en los circuitos de lógica de control.Al usar la señal de entrada como señal de control y la salida del decodificador como un estado de control diferente en el circuito lógico de control, se pueden realizar funciones de control complejas, como el control de tiempo y la selección de estado.
Selector múltiple
Debido a la función de multiplexación del decodificador 74LS138, también se puede usar como multiplexor.Al usar la señal de entrada como señal de selección y la salida del decodificador como la fuente de señal seleccionada, se puede realizar la selección y la conmutación de una o más señales entre múltiples señales de entrada.
Controlador de visualización
El decodificador 74LS138 también se puede usar para el circuito de controlador de visualización de tubo digital.Al ingresar el código binario a la entrada del decodificador, los números o caracteres que se muestran se controlan de acuerdo con el estado de salida del decodificador.Esto simplifica el diseño del circuito del controlador y mejora la flexibilidad y la confiabilidad de la pantalla.
Expansión de la memoria
El decodificador 74LS138 también se puede usar para el circuito de expansión de la memoria.Al conectar la salida del decodificador a la línea de dirección del chip de memoria, se puede realizar el acceso a una memoria más grande.El decodificador ayuda a determinar la unidad de memoria a acceder, lo que mejora la capacidad de direccionamiento de la memoria.
Tabla de verdad de función de 74LS138
¿Cómo conectar la salida de 74LS138 al circuito lógico?
Primero, necesitamos comprender las características de salida de 74LS138.Cuando el terminal de habilitación (G1) es alto, el 74LS138 seleccionará que las señales de salida correspondientes (y0 a y7) sean altas de acuerdo con las señales de entrada (A, B y C), y las otras señales de salida son bajas.Esto significa que podemos conectar la salida del 74LS138 directamente a la entrada del circuito lógico.A continuación, elegimos el circuito lógico apropiado para conectarse a la salida del 74LS138 de acuerdo con nuestras necesidades.Por ejemplo, podemos usar circuitos básicos de compuerta lógica como y puertas, o puertas, no puertas, o circuitos lógicos combinacionales más complejos.Luego, conectamos la señal de salida del 74LS138 directamente a la entrada del circuito lógico.Durante el proceso de conexión, debemos prestar atención a los problemas de retraso y ruido de la señal.Si es posible, podemos usar buffers o controladores para minimizar el retraso y el ruido.Después de completar las conexiones, necesitamos probar y verificar que el circuito lógico funcione correctamente y que la salida del 74LS138 está impulsando correctamente el circuito lógico.
¿Cuál es la diferencia entre 74HC138 y 74LS138?
La función lógica 74HC138 y 74LS138 es exactamente la misma, no hay diferencia, pero hay muchas diferencias en sus parámetros y tipos de niveles.Las siguientes son las diferencias entre ellos:
Diferente capacidad de conducción
74LS138 INTERNO SON MODO BIPOLAR del transistor, la capacidad de conducción es más fuerte, el consumo de energía también es mayor;y 74HC138 es un circuito de tubo MOS, el consumo de energía es menor.
Tipos de niveles diferentes
74LS138 pertenece al tipo de nivel TTL, mientras que el 74HC138 pertenece al tipo de nivel CMOS.En el diseño temprano del circuito digital, la capacidad de conducir un circuito a menudo se medía por el número de circuitos TTL que podría conducir, por ejemplo, 4 u 8 circuitos TTL.Las especificaciones de nivel alto y bajo para TTL y CMOS son diferentes.Desde la hoja de datos de 74LS138, podemos aprender que en el nivel TTL, más de 2.7V se considera como VOH de alto nivel, mientras que inferior a 0.4V se considera de bajo nivel vol.Por el contrario, de acuerdo con la hoja de datos de 74HC138, en nivel de CMOS, más de 1.9V se define como VOH de alto nivel, mientras que inferior a 0.1V se define como un nivel bajo vol.
Diferentes rangos de fuente de alimentación
El rango de suministro de alimentación del chip lógico 74LS138 suele ser entre 4.75 V y 5.25V, mientras que el 74HC138 tiene un rango de suministro de alimentación más amplio de 2V a 6V.Se puede ver que la serie HC tiene un rango de suministro de energía más amplio y, por lo tanto, es más adaptable en varias aplicaciones.La serie LS es un chip lógico temprano, cuando el diseño del circuito se basó principalmente en el sistema de suministro de alimentación de 5V, por lo que el rango de suministro de alimentación de 4.75V a 5.25V solo satisface esta demanda.Sin embargo, a medida que la tecnología evolucionó, aparecieron más y más sistemas de suministro de energía de 3.3V.En este caso, estaba claro que los chips de la serie LS ya no eran adecuados, y las chips de la serie HC con un rango de suministro de energía más amplio aparecieron.Hoy en día, la mayoría de los microcontroladores usan un sistema de fuente de alimentación de 3.3V, por lo que el chip 74HC138 es más adecuado.
Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]
1. ¿Qué es 74LS138?
El IC 74LS138 es un circuito integrado de decodificador de 3 a 8 líneas de la familia 74xx.La función principal de este IC es decodificar de otra manera demultiplex las aplicaciones.El decodificador 74LS138 IC utiliza tecnología avanzada como la tecnología TTL Gate Silicon (SI).
2. ¿Cómo funciona 74138?
Este IC 74LS138 tiene entradas selectas 3-binarias como A, B y C. Si se activa el IC, entonces estos pines de entrada decidirán cuál de las 8 O/PS generalmente se reducirán.Los pines habilitados son dos altos activos activos y uno activo.
3. ¿Cuál es la aplicación de IC 74LS138?
El decodificador 74LS138 IC utiliza tecnología avanzada como la tecnología TTL Gate Silicon (SI).Estos son adecuados para diferentes aplicaciones, como la decodificación de direcciones de memoria, de lo contrario, el enrutamiento de datos.Estas aplicaciones contarán con resistencia de alto ruido y una utilización de baja potencia típicamente aliada con circuitos TTL.
4. ¿Cómo se usa IC 74LS138 como Demux?
El LS138 se puede utilizar como un demultiplexor de 8 salidas utilizando una de las entradas activas de baja habilitación como entrada de datos y las otras entradas de habilitación como estroboscópicas.Las entradas de habilitación que no se usan deben estar permanentemente vinculadas a su estado bajo o bajo activo activo apropiado.