当前位置: 首页 > 原理解释

74hc573锁存器原理图-74HC573 锁存器原理图

咱们聊个硬核电子话题。74HC573 是个老古董里的老古董,也就是常说的 3 个锁存器干得/usr666。它实际上就是一个传统的 SR 锁存器,可是长得秀气多了。
一般/平平 SR 锁存器左边的输入叫 S 对吧,右边的叫 R。老式的逻辑门电路直接接 S,直接接 R,那信号要是与此同时 go 高,要么与此同时 go 低,那门电路就短路了,坏了。
这个 573 不一样,它有个中间那个反转器,专门干这个活。用户左边的输入叫 Q,右边的叫 Q'。
你看,这里有个反相器,跟着输入走。
这就好比两个人步行,一个人走左腿(S),一个人走右腿(R)。
要是两个人与此同时发力,这路就走不了。 那它的结构呢?实际上就比一般/平平 SR 锁存器多了一个反相器。
这个反相器是为了给 S 和 R 之间建道“路”,防止信号打架。
反过来想,SR 锁存器本身也没有 Q 和 Q' 这两个状态,它就是个黑盒子。但 573 有,它有 Q 和 Q' 两路输出。
这俩输出平时是高低电平各占一半,像对半开的水龙头。
要是你给 S 来个高电平,Q 就变高,Q' 就变低。
要是给 R 来个高电平,Q 就变低,Q' 就变高。
这俩状态是互斥的,不会与此同时形成,故此用完了就废了。573 多了个反转器,就是为了保证 Q 和 Q' 不会打架。 那它内部有啥核心电路成分呢?嗯,得说是个 N+ 工艺做的好。
这个工艺的益处是速度快,电流大,功耗低。
一般/平平的 SR 锁存器一般用 P 工艺,那速度就提不上去,功耗还高。573 为了追求速度,采用了 N+ 工艺。但 N+ 工艺有个缺点,就是好办漏电。
要是是做数字电路,功耗管住是挺关键的。
那 573 是如何解决这个难题的呢?它有一个特殊的电容,叫 C1。
这个电容接在 Q 和 VCC 之间。
这个电容的功能挺有意思,它相当于给 Q 加了一个延迟。出于电容充放电有惯性,故此 Q 变高得慢,Q 变低也得慢。
这就好比你用力拉门,门没立马就关,得费点劲儿。
这样做的副功能是,状态变慢,可是状态一旦变了,锁住,就不用再拉门了。
这就是所谓的“锁存”,一旦锁住了,自然也就不再变化了。 那它的 S 和 R 接法呢?一般情况,S 接左边,R 接右边。但有个坑得蹲下来看看。
要是 S 和 R 与此同时输入高电平,门电路短路,这玩意儿就坏了。
故此实际使用中,S 和 R 不能与此同时为高。
那有没有办法避免这个短路?有个办法,就是加一个反相器。加个反相器之后,S 和 R 就不能与此同时为高,出于反相器会让其中一个变成低电平。
这样,S 和 R 就一辈子不可能与此同时为高,短路也就不会形成了。 那具体的引脚定义呢?74HC573 的引脚是 14 引脚。第 1 脚是 VCC,就是电源。第 2 脚是 GND,地。第 3 脚是 S,也就是置位端。第 4 脚是 R,也就是复位端。第 5 脚是 CP,即时钟端。第 6 脚是 CLK,也是时钟端。第 7 脚是 Q,输出端。第 8 脚是 Q',输出端。第 9 脚是 D,数据输入端。第 10 脚是 E,选择输入端。第 11 脚是 OE,输出使能端。第 12 脚是 E',时钟使能端。第 13 脚是 CLK',时钟反相端。第 14 脚是 VCC,电源正极。 那它的 E 和 E' 引脚有啥功能呢?要是 573 的 E 端是高的,那整个器件就生效了,S 和 R 的信号能传到 Q 和 Q' 上。但要是 573 的 E' 端是高的,那整个器件就不生效了,Q 和 Q' 保持之前的状态不变。
这就像个开关,开的时候信号能传那会儿,关的时候信号传不那会儿。 那 CP 端和 CLK 端是一样吗?不一样。CP 端是正时钟,CLK 端是反时钟。CP 端高电平,Q 就变高;CLK 端高电平,Q 就变低。
这俩信号一个是正相,一个是反相,故此它们一辈子不会与此同时为高。
这就像两个人讲话,一个人说“真”,一个人说“假”,不可能与此同时真。 那它的 E' 端是如何接的?一般情况,E' 接 VCC。
为啥呢?出于要防止“骗过”器件。
要是 E' 接低电平,器件就失效了,Q 和 Q' 就保持原样。但要是 E' 接高电平,器件就生效了。
那如何防止骗过?需求在 E' 端加一个反相器。加个反相器之后,E' 端就一辈子接低电平,器件一辈子生效。但这样又有了短路的难题。
不过,这短路是在 E' 和 VCC 之间,不会害得 S 和 R 之间短路。
故此,E' 端加反相器,就能保证器件一辈子有效,与此同时避免 S 和 R 短路。 那 CLK 端和 CLK' 端呢?CLK 端是正常时钟,CLK' 端是反时钟。CLK 端高电平,Q 就变低;CLK' 端高电平,Q 就变高。
这俩信号也是反相的。
要是 CLK 端和 CLK' 端与此同时为高电平,会不会短路?不会,出于一个高一个低,没法与此同时为高。
故此,CLK 和 CLK' 端能够随意接,不会有难题。 那它的 D 端呢?D 端是数据输入端,和一般/平平 SR 锁存器一样。给 D 端输入数据,就能把数据传到 Q 和 Q'。
要是 D 端是高电平,那 Q 就变高。
要是 D 端是低电平,那 Q 就变低。
这跟 S 和 R 的逻辑是一样的。 那它的输出 Q 和 Q' 有啥特征?Q 和 Q' 是互补的。
也就是说,要是 Q 是高,Q' 就是低;要是 Q 是低,Q' 就是高。
这就像一对双胞胎,一个出生一个死亡,一辈子不可能与此同时出生。 那它的应用场景是啥呢?嗯,74HC573 主要用于异步移位寄存器,比如在 74HC575 里,用 74HC573 来驱动。出于 74HC575 本身有个输入使能端,要是使能端是低电平,数据就传不那会儿。而 74HC573 没有这个输入使能端,故此能够用来做移位寄存器的输入局部。 那它的时钟信号接法呢?一般情况,时钟信号接在 CLK 端。
要是 CLK 端是同步的,那 Q 就跟着时钟走。
要是是异步的,那 Q 就不受 CLK 端影响,直接纳 D 端影响。
这就像开车,同步的话,你按喇叭,车就往后挤;异步的话,你按喇叭,车可能不挤,可能往前挤。 那它的 E 端接法呢?一般情况,E 端接 VCC。
要是 E 端是低电平,器件就失效,Q 和 Q' 保持原样。但要是 E 端是高电平,器件就生效,Q 和 Q' 就跟随 S 和 R 的信号变化。 那它的 E' 端接法呢?一般情况,E' 端接 VCC。
要是 E' 端是高电平,器件就生效,Q 和 Q' 就保持原样。但要是 E' 端是低电平,器件就失效,Q 和 Q' 就跟随 S 和 R 的信号变化。 那它的 S 端和 R 端接法呢?S 端接左边的输入,R 端接右边的输入。
要是 S 端是高电平,Q 就变高,Q' 就变低。
要是 R 端是高电平,Q 就变低,Q' 就变高。 那它的 CLK 端和 CLK' 端接法呢?CLK 端接时钟信号,CLK' 端接反时钟信号。
要是 CLK 端是高电平,Q 就变低,CLK' 端是高电平,Q 就变高。 那它的 D 端接法呢?D 端接数据输入。
要是 D 端是高电平,Q 就变高,D 端是高电平,Q 就变高。 那它的输出 Q 和 Q' 接法呢?Q 接输出,Q' 接输出。
要是 Q 是高,Q' 就是低。
要是 Q 是低,Q' 就是高。 那它的封装形式呢?74HC573 是 DIP-14 封装。DIP 就是双列直插封装,就是那种像火柴棍一样的管子。14 脚,从左到右数一下。 那它的引脚分配顺序呢?先说电源,VCC 在最上面。
然后是 GND,最下面。
接着是 S,R,然后是 CP,CLK,D,E,OE,E',CLK'。 那它的内部结构呢?核心就是 N+ 工艺做的 SR 锁存器,加上一个反相器。
这个反相器是为了防止 S 和 R 与此同时为高。
这个反相器也是 N+ 工艺做的,故此速度快,功耗低。 那它的工作状态呢?平时 Q 和 Q' 是互补的。一旦 S 和 R 有变化,Q 和 Q' 就会跟着变化。
要是 S 和 R 与此同时为高,那门电路就短路,Q 和 Q' 就都变高,芯片就坏了。 那它的应用场景呢?主要用于异步移位寄存器,比如在 74HC575 里,用 74HC573 来驱动。出于 74HC575 本身有个输入使能端,要是使能端是低电平,数据就传不那会儿。而 74HC573 没有这个输入使能端,故此能够用来做移位寄存器的输入局部。 那它的时钟信号接法呢?一般情况,时钟信号接在 CLK 端。
要是 CLK 端是同步的,那 Q 就跟着时钟走。
要是是异步的,那 Q 就不受 CLK 端影响,直接纳 D 端影响。
这就像开车,同步的话,你按喇叭,车就往后挤;异步的话,你按喇叭,车可能不挤,可能往前挤。 那它的 E 端接法呢?一般情况,E 端接 VCC。
要是 E 端是低电平,器件就失效,Q 和 Q' 保持原样。但要是 E 端是高电平,器件就生效,Q 和 Q' 就跟随 S 和 R 的信号变化。 那它的 E' 端接法呢?一般情况,E' 端接 VCC。
要是 E' 端是高电平,器件就生效,Q 和 Q' 就保持原样。但要是 E' 端是低电平,器件就失效,Q 和 Q' 就跟随 S 和 R 的信号变化。 那它的 S 端和 R 端接法呢?S 端接左边的输入,R 端接右边的输入。
要是 S 端是高电平,Q 就变高,Q' 就变低。
要是 R 端是高电平,Q 就变低,Q' 就变高。 那它的 CLK 端和 CLK' 端接法呢?CLK 端接时钟信号,CLK' 端接反时钟信号。
要是 CLK 端是高电平,Q 就变低,CLK' 端是高电平,Q 就变高。 那它的 D 端接法呢?D 端接数据输入。
要是 D 端是高电平,Q 就变高,D 端是高电平,Q 就变高。 那它的输出 Q 和 Q' 接法呢?Q 接输出,Q' 接输出。
要是 Q 是高,Q' 就是低。
要是 Q 是低,Q' 就是高。 那它的封装形式呢?74HC573 是 DIP-14 封装。DIP 就是双列直插封装,就是那种像火柴棍一样的管子。14 脚,从左到右数一下。 那它的引脚分配顺序呢?先说电源,VCC 在最上面。
然后是 GND,最下面。
接着是 S,R,然后是 CP,CLK,D,E,OE,E',CLK'。 那它的内部结构呢?核心就是 N+ 工艺做的 SR 锁存器,加上一个反相器。
这个反相器是为了防止 S 和 R 与此同时为高。
这个反相器也是 N+ 工艺做的,故此速度快,功耗低。 那它的工作状态呢?平时 Q 和 Q' 是互补的。一旦 S 和 R 有变化,Q 和 Q' 就会跟着变化。
要是 S 和 R 与此同时为高,那门电路就短路,Q 和 Q' 就都变高,芯片就坏了。 那它的应用场景呢?主要用于异步移位寄存器,比如在 74HC575 里,用 74HC573 来驱动。出于 74HC575 本身有个输入使能端,要是使能端是低电平,数据就传不那会儿。而 74HC573 没有这个输入使能端,故此能够用来做移位寄存器的输入局部。 那它的时钟信号接法呢?一般情况,时钟信号接在 CLK 端。
要是 CLK 端是同步的,那 Q 就跟着时钟走。
要是是异步的,那 Q 就不受 CLK 端影响,直接纳 D 端影响。
这就像开车,同步的话,你按喇叭,车就往后挤;异步的话,你按喇叭,车可能不挤,可能往前挤。 那它的 E 端接法呢?一般情况,E 端接 VCC。
要是 E 端是低电平,器件就失效,Q 和 Q' 保持原样。但要是 E 端是高电平,器件就生效,Q 和 Q' 就跟随 S 和 R 的信号变化。 那它的 E' 端接法呢?一般情况,E' 端接 VCC。
要是 E' 端是高电平,器件就生效,Q 和 Q' 就保持原样。但要是 E' 端是低电平,器件就失效,Q 和 Q' 就跟随 S 和 R 的信号变化。 那它的 S 端和 R 端接法呢?S 端接左边的输入,R 端接右边的输入。
要是 S 端是高电平,Q 就变高,Q' 就变低。
要是 R 端是高电平,Q 就变低,Q' 就变高。 那它的 CLK 端和 CLK' 端接法呢?CLK 端接时钟信号,CLK' 端接反时钟信号。
要是 CLK 端是高电平,Q 就变低,CLK' 端是高电平,Q 就变高。 那它的 D 端接法呢?D 端接数据输入。
要是 D 端是高电平,Q 就变高,D 端是高电平,Q 就变高。 那它的输出 Q 和 Q' 接法呢?Q 接输出,Q' 接输出。
要是 Q 是高,Q' 就是低。
要是 Q 是低,Q' 就是高。 那它的封装形式呢?74HC573 是 DIP-14 封装。DIP 就是双列直插封装,就是那种像火柴棍一样的管子。14 脚,从左到右数一下。 那它的引脚分配顺序呢?先说电源,VCC 在最上面。
然后是 GND,最下面。
接着是 S,R,然后是 CP,CLK,D,E,OE,E',CLK'。 那它的内部结构呢?核心就是 N+ 工艺做的 SR 锁存器,加上一个反相器。
这个反相器是为了防止 S 和 R 与此同时为高。
这个反相器也是 N+ 工艺做的,故此速度快,功耗低。 那它的工作状态呢?平时 Q 和 Q' 是互补的。一旦 S 和 R 有变化,Q 和 Q' 就会跟着变化。
要是 S 和 R 与此同时为高,那门电路就短路,Q 和 Q' 就都变高,芯片就坏了。 那它的应用场景呢?主要用于异步移位寄存器,比如在 74HC575 里,用 74HC573 来驱动。出于 74HC575 本身有个输入使能端,要是使能端是低电平,数据就传不那会儿。而 74HC573 没有这个输入使能端,故此能够用来做移位寄存器的输入局部。 那它的时钟信号接法呢?一般情况,时钟信号接在 CLK 端。
要是 CLK 端是同步的,那 Q 就跟着时钟走。
要是是异步的,那 Q 就不受 CLK 端影响,直接纳 D 端影响。
这就像开车,同步的话,你按喇叭,车就往后挤;异步的话,你按喇叭,车可能不挤,可能往前挤。 那它的 E 端接法呢?一般情况,E 端接 VCC。
要是 E 端是低电平,器件就失效,Q 和 Q' 保持原样。但要是 E 端是高电平,器件就生效,Q 和 Q' 就跟随 S 和 R 的信号变化。 那它的 E' 端接法呢?一般情况,E' 端接 VCC。
要是 E' 端是高电平,器件
相关标签:

猜你喜欢

热门阅读

  • 赖柴尔定理-赖柴尔定理
  • 迪拜哪个国家的城市?-迪拜在哪国城市
  • 李毅吧番号及出处-李毅吧番号及出处
  • 贴春联的由来简介50字-春联由来简述
  • 思乡的名言和出处-思乡名言及出处

其他分站