【电子设计】TTL和CMOS逻辑器件的分类

TTL和CMOS逻辑器件的分类
TTL和CMOS逻辑器件的分类方法有很多,下面以逻辑器件的功能、工艺特点和逻辑电平等方法来进行简单描述。

一、TTL和CMOS器件按功能分类
按功能进行划分,逻辑器件可以大概分为以下几类： 门电路和反相器、选择器、译码器、计数器、寄存器、触发器、锁存器、缓冲驱动器、收发器、总线开关、背板驱动器等。

1、门电路和反相器
逻辑门主要有与门74X08、与非门74X0 0、或门74X32、或非门74X02、异或门74X86、反相器74X04等。

2、选择器
选择器主要有2-1、4-1、8-1选择器74X157、74X153、74X151等。

3、编/译码器
编/译码器主要有2/4、3/8和4/16译码器74X139、 74X138、74X154等。

4、计数器
计数器主要有同步计数器74X161和异步计数器74X393等。

5、寄存器
寄存器主要有串-并移位寄存器74X164和并-串寄存器74X165等。

6、触发器
触发器主要有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。

7、锁存器
锁存器主要有D型锁存器74X373、寻址锁存器74X25 9等。

8、缓冲驱动器
缓冲驱动器主要有带反向的缓冲驱动器74X24 0和不带反向的缓冲驱动器74X244等。

9、收发器
收发器主要有寄存器收发器74X543、通用收发器74X245、总线收发器等。

10、总线开关
总线开关主要包括总线交换和通用总线器件等。

11、背板驱动器
背板驱动器主要包括TTL或LVTTL电平与GTL/GTL+（GTLP）或BTL之间的电平转换器件。

二、TTL和CMOS器件按工艺分类
按工艺特点进行划分,逻辑器件可以分为Bipolar、CMOS、BiCMOS等工艺。

1、Bi polar（双极）工艺的器件有：
TTL、S、LS、AS、F、ALS。

2、CMOS工艺的器件有：
HC、HCT、CD40000、ACL、FCT、LVC、LV、CBT、ALVC、AHC、AH CT、CBTLV、AVC、GTLP。

3、BiCMOS工艺的器件有：
BCT、ABT、LVT、ALV T。

三、TTL和CMOS器件按电平分类
TTL和CMOS的电平主要有以下几种：5VTTL、5VCMOS（Vih≥0.7*Vcc,Vil≤0.3*Vcc）、3.3V电平、2.5V电平等。

1、 5V的逻辑器件
5V器件包含TTL、S、LS、 ALS、AS、HCT、HC、BCT、74F、ACT、AC、AHCT、AHC、ABT 等系列器件。

2、 3.3V及以下的逻辑器件
包含LV的和V 系列及AHC和AC系列,主要有L V、AHC、AC、ALB、LVC、ALVC、LVT等系列器件。

四、包含特殊功能的逻辑器件
1、总线保持功能（Bus hold）
由内部反馈电路保持输入端最后的确定状态,防止因输入端浮空的不确定而导致器件振荡自激损坏；输入端无需外接上拉或下拉电阻,节省PCB空间，降低了器件成本开销和功耗。

ABT、LVT、ALVC、ALVCH、 ALVTH、LVC、GTL系列器件有此功能。

命名特征为附加了“ H”，如：74ABTH16244。

2、串联阻尼电阻（series damping res istors）
输出端加入串联阻尼电阻可以限流,有助于降低信号上冲/下冲噪声,消除线路振铃,改善信号质量。

具有此特征的ABT、LVC、LVT、ALVC系列器件在命名中加入了“2”或“R”以示区别,如ABT162245,ALVCHR162245。

对于单向驱动器件,串联电阻加在其输出端,命名如SN74LVC2244；对于双向的收发器件,串联电阻加在两边的输出端,命名如SN74LVCR2245。

3、上电/掉电三态（PU3S,Power up/power down 3-state）
即热拔插性能。

上电/掉电时器件输出端为三态,Vcc阀值为2.1V；应用于热拔插器件/板卡产品,确保拔插状态时输出数据的完整性。

多数ABT、LVC、LVT、LVTH系列器件有此特征。

4、ABT 器件（Advanced BiCMOS Technology）
结合了CMOS器件(如HC/HCT、LV/LVC、ALVC、AHC/AHCT)的高输入阻抗特性和双极性器件(Bipolar,如TTL、LS、AS、ALS)输出驱动能力强的特点。

包括ABT、L VT、ALVT等系列器件,应用于低电压,低静态功耗环境。

5、Vcc/GND对称分布
16位Widebus器件的重要特征,对称配置引脚,有利于改善噪声性能。

AHC /AHCT、AVT、AC/ACT、CBT、LVT、ALVC、LVC、ALB系列 16位Widebus器件有此特征。

6、分离轨器件（Split-rail）
即双电源器件,具有两种电源输入引脚VccA和VccB,可分别接5V或3 .3V电源电压。

如ALVC164245、LVC4245等,命名特征为附加了“4”。

五、组合逻辑电路、时序逻辑电路
在组合逻辑电路中，当前的输出仅仅取决于当前的输入，与以前的输入没有关系。

而在时序电路中，当前的输出不仅取决于当前的输入，还与以前的输入有关系。

例如，银行有许多点钞机。

银行工作人员使用点钞机时，先打开电源开关，然后放入一叠钞票。

伴随着一阵哗啦哗啦的响声，我们可以看到钞票一张一张地通过运动机构，液晶显示器上的数字从零开始不断增大，直到最后一张钞票通过运动机构后，数字才稳定下来。

这个稳定下来的数字是多少，这叠钞票就有多少张。

点钞机中就有一种称为计数器的时序逻辑电路。

计数器最初的状态为0，每张钞票通过运动机构后，就有一个脉冲进入计数器，使计
数器的状态发生一次变化，计数器的状态经过译码器转换成七段码，使液晶显示器上的数字发生变化。

显然，计数器当前的状态与计数器以前的状态有关。

如果计数器状态变化的规律是按照自然二进制数的顺序增长，那么，处于0101状态的计数器在脉冲到达后，其状态应为0110。

谁负责记忆状态呢？当然是存储电路！时序逻辑电路与组合逻辑电路的区别，就在于它包含存储电路从而具有状态记忆功能。

如果一个时序逻辑电路的状态需要N位二进制数来表示，那么这个N位存储电路需要由N个触发器构成
六、逻辑器件分类的缩写与英文对照
z S-Schottky Logic
z LS-Low-Power Schottky Logic
z CD4000 - CMOS Logic 4000
z AS-Advanced Schottky Logic
z74F-Fast Logic
z ALS-Advanced Low-Power Schottky Logic
z HC/HCT - High-Speed CMOS Logic
z BCT-BiCMOS Technology
z AC/ACT - Advanced CMOS Logic
z FCT-Fast CMOS Technology
z ABT-Advanced BiCMOS Technology
z LVT-Low-Voltage BiCMOS Technology
z LVC-Low Voltage CMOS
z LV-Low-Voltage
z CBT-Crossbar Technology
z ALVC-Advanced Low-Voltage CMOS Technology
z AHC/AHCT - Advanced High-Speed CMOS
z CBTLV - Low-Voltage Crossbar Technology
z ALVT-Advanced Low-Voltage BiCMOS Technology
z AVC-Advanced Very-Low-Voltage CMOS Logic。