逻辑器件选型指导书

易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第1页共40页逻辑器件选型指导书拟制人员：王斌2017.09.08审核人员：XXXX2017.09.08批准人员：XXXX2017.09.08易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第2页共40页修订记录推荐厂家生产商名称生产商网址生产商等级备注TI）多余不用输入管脚的处理。在多数情况下，集成电路芯片的管脚不会全部被使用。例如74ABT16244系列器件最多可以使用16路I/O管脚，但实际上通常不会全部使用，这样就会存在悬空端子。所有数字逻辑器件的无用端子必须连接到一个高电平或低电平，以防止电流漂移（具有总线保持功能的器件无需处理不用输入管脚）。究竟上拉还是下拉由实际器件在何种方式下功耗最低确定。244、16244经测试在接高电平时静态功耗较小，而接地时静态功耗较大，故建议其无用端子处理以通过电阻接电源为好，电阻值推荐为1～10K。2）选择板内驱动器件的驱动能力，速度，不能盲目追求大驱动能力和高速的器件，应该选择能够满足设计要求，同时有一定的余量的器件，这样可以减少日期版本修改内容描述修改人批准人2017-09-08V1初次版本王斌杨秀培易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第3页共40页信号过冲，改善信号质量。并且在设计时必须考虑信号匹配。3）在对驱动能力和速度要求较高的场合，如高速总线型信号线，可使用ABT、LVT系列。板间接口选择ABT16244/245或LVTH16244/245，并在母板两端匹配，在不影响速度的条件下与母板接口尽量串阻，以抑制过冲、保护器件，典型电阻值为10-200Ω左右，另外，也可以使用并接二级管来进行处理，效果也不错，如1N4148等（抗冲击较好）。4）在总线达到产生传输线效应的长度后，应考虑对传输线进行匹配，一般采用的方式有始端匹配、终端匹配等。始端匹配是在芯片的输出端串接电阻，目的是防止信号畸变和地弹反射，特别当总线要透过接插件时，尤其须做始端匹配。内部带串联阻尼电阻的器件相当于始端匹配，由于其阻值固定，无法根据实际情况进行调整，在多数场合对于改善信号质量收效不大，故此不建议推荐使用。始端匹配推荐电阻值为10～51Ω，在实际使用中可根据IBIS模型模拟仿真确定其具体值。由于终端匹配网络加重了总线负载，所以不应该因为匹配而使Buffer的实际驱动电流大于驱动器件所能提供的最大Source、Sink电流值。应选择正确的终端匹配网络，使总线即使在没有任何驱动源时，其线电压仍能保持在稳定的高电平。5）要注意高速驱动器件的电源滤波。如ABT、LVT系列芯片在布线时，建议在芯片的四组电源引脚附近分别接0.1μ或0.01μ电容。6）可编程器件任何电源引脚、地线引脚均不能悬空；在每个可编程器件的电源和地间要并接0.1uF的去耦电容，去耦电容尽量靠近电源引脚，并与地形成尽可能小的环路。7）收发总线需有上拉电阻或上下拉电阻，保证总线浮空时能处于一个有效电平，以减小功耗和干扰。8）373/374/273等器件为工作可靠，锁存时钟输入建议串入10－200欧电阻。9）时钟、复位等引脚输入往往要求较高电平，必要时可上拉电阻。10）注意不同系列器件是否有带电插拔功能及应用设计中的注意事项，在设计带电插拔电路要注意。11）注意电平接口的兼容性。选用器件时要注意电平信号类型，对于有不同逻辑电平互连的情况，请遵守本规范的相应的章节的具体要求。12）在器件工作过程中，为保证器件安全运行，器件引脚上的电压及电流应严格控制在器件手册指定的范围内。逻辑器件的工作电压不要超出它所允许的范围。13）逻辑器件的输入信号不要超过它所能允许的电压输入范围，不然可能会导致易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第4页共40页芯片性能下降甚至损坏逻辑器件。14）对开关量输入应串电阻，以避免过压损坏。15）对于带有缓冲器的器件不要用于线性电路，如放大器、TTL、CMOS器件的互连应用技术逻辑器件基本介绍标准逻辑门器件包括：2个及3个输入门施密特触发器输入门三态输出缓冲器漏极开路输出断电高阻抗(PoweroffHi-Z)缓冲器解码器及多路复用器闭锁器及触发器双电源轨转换器门转换(Gatetranslations)标准逻辑门器件优势：Ioff支持热插拔当VCC处于0V时，Ioff可在输入或输出端上提供电压输入端上的过压耐受能力可实现降压转换(downtranslation)漏极开路输出可实现升压或降压转换AUP1Txxx器件支持升压转换(uptranslation)施密特触发器输入允许任意的上升及下降时间斜率逻辑器件技术介绍总线保持输入主要特点：保持输入的最后已知状态——避免使输入悬空；I(HOLD)或IBHL和IBHH确定了最小保持电流；在有效逻辑电平条件下，保持电流并未给驱动输出施加很重的负载；免除了在未用或悬空输入/输出引脚上增设外部电阻的需要；器件名称中的“H”表示总线保持；系统功耗的增加微乎其微；总线保持输入单元取代了上拉电阻。易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第5页共40页图1总线保持示意图具有总线保持选项的器件系列：ABT、ALVC、ALVT、AVC、AUC、FCT、GTL、GTLP、LVC、LVT、VME部分断电带电插拔，一级主要特点：可防止在上电或断电期间发生意外的器件动作；可防止信号通过寄生二极管供应电流；允许对系统内的部分电路实施断电；部分断电工作需要Ioff规格。支持部分断电(Ioff)的器件系列：ABT、ALVT、AVC、AUC、AUP、CBTLV、CBT-C、GTL、GTLP、LV-A、LVC、LVT、VME图2部分断电带电插拔示意图易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第6页共40页热插拔，带电插拔，二级主要特点：可防止在VCC跳变点之前出现不需要的输出开通；可防止总线在上电时承受重负载；允许进行热插拔工作；热插拔需要Ioff和PU3S规格。支持热插拔(Ioff和上电三态)的器件系列：ABT、ALVT、GTLP、LVCZ、LVT、VME带电插拔，三级主要特点：可防止在I/O上发生意外干扰；允许进行带电插拔工作；带电插拔需要Ioff、PU3S和BIASVCC规格；预充电功能需要错列引脚。支持带电插拔(Ioff、上电三态和BIASVCC)的器件系列：GTLP、FB、CBT、CBTLV、VME逻辑器件分类逻辑器件按功能分类门电路和反相器：与门74X08、与非门74X00、或门74X32、或非门74X02、异或门74X86、反相器：74X04选择器：2-1、4-1、8-1选择器74X157、74X153、74X151等。编/译码器：2/4、3/8和4/16译码器74X139、74X138、74X154等。计数器：同步计数器74X161、异步计数器74X393等。寄存器：串-并移位寄存器74X164、并-串寄存器74X165等。触发器：J-K触发器、带三态的D触发器74X374、不带三态的D触发器74X74、施密特触发器等。锁存器：D型锁存器74X373、寻址锁存器74X259等。缓冲驱动器：带反向的缓冲驱动器74X240、不带反向的缓冲驱动器74X244。收发器：寄存器收发器74X245、通用收发器74X245、总线收发器等。总线开关：包括总线交换和通用总线器件等。易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第7页共40页逻辑器件按制造工艺分类Bipolar工艺的器件：TTL、S、LS、AS、F、ALS、ECL。CMOS工艺的器件：HC、HCT、CD4000、ACL、FCT、LVC、LV、CBT、ALVC、AHC、AHCT、CBTLV、AVC、GTLP。BiCMOS工艺的器件：BCT、ABT、LVT、ALVT逻辑器件按电平种类分类0.8-V逻辑器件：AUC、AUP1.2-V逻辑器件：AUC、AUP、AVC1.5-V逻辑器件：AUC、AUP、AVC1.8-V逻辑器件：ALVC、AUC、AUP、AVC、LVC、LV1T2.5-V逻辑器件：ALVC、ALVT、AUC、AUP、AVC、CBTLV、LV、LV1T、LV-A、LVC3.3-V逻辑器件：AC、AHC、ALB、ALVC、ALVT、AUP、AVC、CBLTV、LV、LV-A、LVC、LVT、LV1T、AUP1T5-V逻辑器件：ABT、AC/ACT、AHC、AHCT、ALS、AS、BCT、CBT、F、LV、LV1T、LV-A、LS、S、TTL、CD4K、FCT25-V+逻辑器件：CD4000特殊逻辑器件：BTL、ETL、GTL、GTLP、HSTL、SSTL、SSTV、TVC、VME、LSF易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第8页共40页逻辑器件开关标准比较图1逻辑器件开关标准比较逻辑器件性能比较门电路AHC（低功耗）•工作电压范围：2.0V至5.5V•驱动电流：4mA（在3.3V电压下）、8mA（在5V电压下）•速度：典型值为150MHz（在5V电压下）LVC（高驱动能力）易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第9页共40页•工作电压范围：1.65V至5.5V•驱动电流：24mA（在3.3V电压下）、32mA（在5.0V电压下）•速度：典型值为250MHz（在5V电压下）AUP（极低的功耗－在3.3V电压条件下小于0.9μA）•工作电压范围：0.8V至3.6V•驱动电流：1.9mA（在1.5V电压下）、4mA（在3.3V电压下）•速度：典型值为190MHz（在3.3V电压下）AUC（极快的速度）•工作电压范围：0.8V至2.7V•驱动电流：5mA（在1.5V电压下）、9mA（在2.5V电压下）•速度：典型值为350MHz（在2.5V电压下）信号开关CBT（总线开关）•工作电压范围：4Vto5.5VVCC•0.25ns典型tpdCBTLV（低电压总线开关）•工作电压范围：2.3Vto3.6VVCC•0.25ns典型tpdCB3T(低电压转换总线开关)•工作电压范围：2.3Vto3.6VVCC•0.25ns典型tpdLVC（低电压CMOS）•工作电压范围：1.65Vto5.5VVCC•3.0ns典型tpdAUC（先进的超低电压CMOS）•工作电压范围：0.8Vto2.7VVCC•2.0ns典型tpd逻辑器件技术功能矩阵下表为Ti的逻辑器件技术功能矩阵，可供选型参考。功能特殊功能工艺易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第10页共40页系列电压缓冲器/线路驱动器可配置逻辑器件触发器组合逻辑器件计数器移位寄存器编码器/多路复用器解码器/多路解复用器比较器/奇偶发生器门施密特触发器模拟开关收发器电平转换器锁相环总线开关总线保持串联阻尼电阻器带电插拔可容许过压的输入断电输出停用上电复位双极型CMOSBiCMOSAUC0.8,1.8,2.5√√√√√√√√√√√√√√AUP0.8,1.8,3.3√√√√√√√√√√ALVC1.8,3.3√√√√√√√√√√AUP1T1.8,3.3√√√√√√√√AVC1.8,3.3√√√√√√√√√√LSF1.8,3.3,5√√√√√LV1T1.8,3.3,5√√√√√√LVC1.8,3.3,5√√√√√√√√√√√√√√√√√√TS1.8,3.3,5√√√√√TVC1.8,3.3,5√√√√√√AC3.3,5√√√√√√√√√√√√AHC3.3,5√√√√√√√√√√√√√HC3.3,5√√√√√√√√√√√√√√LV-A3.3,5√√√√√√√√√√√√√√√√ALB3.3√√√ALVT3.3√√√√√√√√√CB3Q3.3√√√√√√易瑞来易瑞来科技公司机密，未经授权，不得使用和传播第11页共40页CB3T3.3√√√√√√