邏輯器件的使用指南
在多數(shù)情況下,集成電路芯片的管腳不會(huì)全部被使用。例如74ABT16244系列器件最多可以使用16路I/O管腳,但實(shí)際上通常不會(huì)全部使用,這樣就會(huì)存在懸空端子。所有數(shù)字邏輯器件的無用端子必須連接到一個(gè)高電平或低電平,以防止電流漂移(具有總線保持功能的器件無需處理不用輸入管腳)。究竟上拉還是下拉由實(shí)際器件在何種方式下功耗最低確定。244、16244經(jīng)測試在接高電平時(shí)靜態(tài)功耗較小,而接地時(shí)靜態(tài)功耗較大,故建議其無用端子處理以通過電阻接電源為好,電阻值推薦為1~10K。
2:選擇板內(nèi)驅(qū)動(dòng)器件的驅(qū)動(dòng)能力,速度,不能盲目追求大驅(qū)動(dòng)能力和高速的器件,應(yīng)該選擇能夠滿足設(shè)計(jì)要求,同時(shí)有一定的余量的器件,這樣可以減少信號(hào)過沖,改善信號(hào)質(zhì)量。并且在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮信號(hào)匹配。
3:在對(duì)驅(qū)動(dòng)能力和速度要求較高的場合,如高速總線型信號(hào)線,可使用ABT、LVT系列。板間接口選擇ABT16244/245或LVTH16244/245,并在母板兩端匹配,在不影響速度的條件下與母板接口盡量串阻,以抑制過沖、保護(hù)器件,典型電阻值為10-200Ω左右,另外,也可以使用并接二級(jí)管來進(jìn)行處理,效果也不錯(cuò),如1N4148等(抗沖擊較好)。
4:在總線達(dá)到產(chǎn)生傳輸線效應(yīng)的長度后,應(yīng)考慮對(duì)傳輸線進(jìn)行匹配,一般采用的方式有始端匹配、終端匹配等。
始端匹配是在芯片的輸出端串接電阻,目的是防止信號(hào)畸變和地彈反射,特別當(dāng)總線要透過接插件時(shí),尤其須做始端匹配。內(nèi)部帶串聯(lián)阻尼電阻的器件相當(dāng)于始端匹配,由于其阻值固定,無法根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,在多數(shù)場合對(duì)于改善信號(hào)質(zhì)量收效不大,故此不建議推薦使用。始端匹配推薦電阻值為10~51Ω,在實(shí)際使用中可根據(jù)IBIS模型模擬仿真確定其具體值。
由于終端匹配網(wǎng)絡(luò)加重了總線負(fù)載,所以不應(yīng)該因?yàn)槠ヅ涠笲uffer的實(shí)際驅(qū)動(dòng)電流大于驅(qū)動(dòng)器件所能提供的最大Source、Sink電流值。
應(yīng)選擇正確的終端匹配網(wǎng)絡(luò),使總線即使在沒有任何驅(qū)動(dòng)源時(shí),其線電壓仍能保持在穩(wěn)定的高電平。
5:要注意高速驅(qū)動(dòng)器件的電源濾波。如ABT、LVT系列芯片在布線時(shí),建議在芯片的四組電源引腳附近分別接0.1μ或0.01μ電容。
6:可編程器件任何電源引腳、地線引腳均不能懸空;在每個(gè)可編程器件的電源和地間要并接0.1uF的去耦電容,去耦電容盡量靠近電源引腳,并與地形成盡可能小的環(huán)路。
7:收發(fā)總線需有上拉電阻或上下拉電阻,保證總線浮空時(shí)能處于一個(gè)有效電平,以減小功耗和干擾。
8:373/374/273等器件為工作可靠,鎖存時(shí)鐘輸入建議串入10-200歐電阻。
9:時(shí)鐘、復(fù)位等引腳輸入往往要求較高電平,必要時(shí)可上拉電阻。
10:注意不同系列器件是否有帶電插拔功能及應(yīng)用設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng),在設(shè)計(jì)帶電插拔電路時(shí)請參考公司的《單板帶電插拔設(shè)計(jì)規(guī)范》。
11:注意電平接口的兼容性。選用器件時(shí)要注意電平信號(hào)類型,對(duì)于有不同邏輯電平互連的情況,請遵守本規(guī)范的相應(yīng)的章節(jié)的具體要求。
12:在器件工作過程中,為保證器件安全運(yùn)行,器件引腳上的電壓及電流應(yīng)嚴(yán)格控制在器件手冊指定的范圍內(nèi)。邏輯器件的工作電壓不要超出它所允許的范圍。
13:邏輯器件的輸入信號(hào)不要超過它所能允許的電壓輸入范圍,不然可能會(huì)導(dǎo)致芯片性能下降甚至損壞邏輯器件。
14:對(duì)開關(guān)量輸入應(yīng)串電阻,以避免過壓損壞。
15:對(duì)于帶有緩沖器的器件不要用于線性電路,如放大器、TTL、CMOS器件的互連
評(píng)論