Die Grundlagen von integrierten Schaltungen

Integrated circuits ( IC s) are, much as their name would suggest, small circuit s integrated into a plastic "chip." Integrierte Schaltungen ( IC s) sind, ähnlich wie ihr Name vermuten lässt, kleine Strecke s Chip integriert in eine Plastiktüte. " They provide a handy source of rich functionality in a tiny package. Sie bieten eine praktische Quelle für umfassende Funktionalität in einem winzigen Paket. The IC s used in BEAM bots are really fairly simple -- often just consisting of multiple copies of a simple 2- or 3-element circuit , in a small, handy, package. Die IC s verwendet BEAM Bots sind wirklich ziemlich einfach - oft nur aus mehreren Kopien eines einfachen 2 - oder 3-Element- Schaltung , in einem kleinen, handlichen, Paket. This means that they are simple, easy to learn " circuit blocks," rather than very complex "black boxes". Das heißt, sie sind einfach, leicht zu lernen " Schaltung blockiert ", anstatt sehr komplex" black boxes ".

Think of them as just a natural progression from circuit s built from discrete components. Betrachten Sie sie als nur eine natürliche Weiterentwicklung der Schaltung s Komponenten aufgebaut aus diskreten.

IC s come in a variety of packages (2 are predominant for our uses), and are based on a number of different core technologies (also known as logic families, we'll again be concerned with just 2). IC s) kommen in einer Vielzahl von Paketen (2 überwiegen für unsere benutzt und sind Familien auf der Grundlage einer Reihe von verschiedenen Kerntechnologien (auch bekannt als die Logik, werden wir wieder mit betroffen sein, nur 2).

Logic Families Logikfamilien

For the purposes of BEAM bots, we'll just be concerned with two logic families ( IC implementation approaches); note that both have multiple numbering schemes for their "members." Für die Zwecke der BEAM -Bots, wir müssen einfach (Familien mit zwei betroffenen Logik IC Implementierungsansätze); beachten Sie, dass sowohl mehrere Numerierungsplänen für ihre "Mitglieder".

Numbering-Systeme und IC "sub-Familien"

Something I've learned to put up with is the mess that is IC numbering systems. Etwas habe ich gelernt, zu ertragen ist das Chaos, das IC -Systeme Nummerierung. One of the more common numbering systems used for CMOS IC s (most often used in BEAM bots) is borrowed from TTL -- that of 74xxxnnn -- here, "xxx" is AC, ACT, HC, or HCT (subfamily); and "nnn" is the specific chip ID. Einer der häufigsten Nummerierung für gebrauchte CMOS IC s (meist verwendet in BEAM -Bots) ist entlehnt aus TTL -, dass der 74xxxnnn - hier "xxx" ist subfamily AC, ACT, HC, HCT oder (); und "nnn" ist die spezifische ID-Chip.

So, basically, any given chip will come in a whole mess of variations (one per subfamily); if it's any consolation, we only need to be concerned with 4. Also, im Grunde jedem Chip wird Unterfamilie kommen in einer ganzen Schlamassel von Variationen (eine pro); wenn sie Trost ist vorhanden, wir müssen nur 4 mit Sorge. For any given chip, you'll need to consider the plusses and minuses of two comparisons -- AC vs HC subfamilies, and AC / HC vs ACT / HCT (essentially, CMOS vs. TTL input levels). Für jeden Chip, müssen Sie betrachten die AC Plus-und Minus von zwei Vergleiche - AC vs HC Unterfamilien und / HC vs ACT / HCT (im Wesentlichen, CMOS vs TTL -Eingang Ebenen).

AC vs HC AC vs HC

AC / ACT stands for Advanced CMOS Logic (ACL for short). AC / ACT steht für Advanced CMOS Logic (ACL für kurz). HC / HCT stands for High-speed CMOS Logic (HCL). HC / HCT steht für High-Speed- CMOS- Logik (HCL).

The AC and ACT subfamilies are faster than the HC and HCT subfamilies, and draw some more power in some circuit s. All chips in the AC* subfamily have lower output resistance than HC* and can sink and source 24 mA at logic levels and up 70 mA (typ) per gate for motor loads. Der AC und ACT Unterfamilien sind schneller als der HC-und HCT Unterfamilien, und zeichne einige mehr Power in einigen Schaltung s. Alle Chips in den AC * Unterfamilie haben einen geringeren Ausstoß Widerstand als HC * und sinken kann und die Quelle 24 mA bei Logikpegeln und bis 70 mA (typ.) pro Tor für motorische Lasten. As a result AC* gates can handle more than twice the current of HC* gates (50 - 70 mA vs. 24 mA). Als Ergebnis AC * Toren kann mehr als das Doppelte des aktuellen HC * Tore (50 bis 70 mA vs 24 mA). Note, though, that while most HC* chips have a 25 mA limit, the HC* driver chips such as the 74HC240 and the 74HC245 (ie, buffers) can handle 35 mA per device , and a maximum of 75 mA per chip . Beachten Sie jedoch, dass zwar die meisten HC * Chips haben eine Begrenzung 25 mA, der HC * Treiber-Chips wie dem 74HC240 und 74HC245 (dh, Puffer) können Geräte handhaben 35 mA pro und einem Maximum von 75 mA pro Chip.

The AC & ACT families also draw about twice as much current as the HC & HCT chips (but we speaking here of microamps, so it's usually not a huge deal). Die AC & ACT Familien ziehen auch etwa doppelt so viel Strom wie der HC & HCT-Chips (aber wir sprechen hier von Mikroampere, so ist es normalerweise kein großer Deal).

It is occasionally possible to find (high quality) motors that you can drive directly from an HC chip. Gelegentlich ist es möglich zu finden (hohe Qualität) Motoren, können Sie direkt aus einem HC-Chip. For intermittent operation, such as you get with a quadcore , you COULD drive very efficient (ie, very low- current ) motors directly. Für intermittierenden Betrieb, wie Sie einen bekommen mit QuadCore hast, konntest du sehr effizient (dh mit sehr geringem Strom ) Motoren direkt. You would definitely need a capacitor (say 0.47 uF) across each motor to keep the noise under control. Sie würden auf jeden Fall brauchen einen Kondensator (etwa 0,47 uF) über jeden Motor die Kontrolle zu behalten das Rauschen unter.

CMOS vs. TTL inputs CMOS vs TTL-Eingänge

The main difference between AC- and HC-chips vs. ACT- and HCT-chips is that AC / HC chips work with CMOS -level inputs, while ACT / HCT chips work from TTL -level inputs and outputs. Der Hauptunterschied zwischen AC-und HC-Chips vs ACT-und HCT-Chips ist, dass AC / HC-Chips mit der Arbeit CMOS -Eingänge, während ACT / HCT-Chips Arbeit von TTL -Pegel-Eingänge und Ausgänge. AC / HC chips allow a relatively-wide supply-voltage range (2 - 6 V), and works with CMOS levels on input and output (ie, doesn't like inputs or outputs to be ill-defined, prefers close to 0V for low and Vdd for high). AC / HC-Chips ermöglichen eine relativ weite-Supply-Spannungsbereich (2-6 V) und arbeitet mit CMOS- Ebenen auf Input-und Output (dh nicht wie Ein-oder Ausgänge zu schlecht definierten, bevorzugt in der Nähe von 0V niedrige und für hohe Vdd). ACT / HCT works only with a supply voltage of 5V +/- 10%, and works with TTL levels on input and output (a valid input is close to 0V for low, and ~2.4 - 5.0 V for high). ACT / HCT funktioniert nur mit einer Versorgungsspannung von 5V + / - 10%, und arbeitet mit TTL- Level am Eingang und Ausgang (ein gültiges Eingangssignal liegt nahe 0V für niedrige und ~ 2,4 bis 5,0 V für High).