74HC / HCT: Was tun mit nicht verwendeten Eingängen und warum?

Wenn ich ein IC in der 74HC oder 74HCT Familie bin mit, und ich bin nicht alle Eingabestifte verwenden, verstehe ich , dass ich nicht sie lassen nicht verbunden , weil sie schwimmen. Aber was genau soll ich mit ihnen machen und was sind die Vor- und Nachteile der verschiedenen Optionen?

Was soll ich mit den Eingängen der beiden anderen Gatter tun, wenn ich beispielsweise den 74HCT08 mit vier UND-Gattern verwende und nur zwei der Gatter verwende?

Ich habe verschiedene Empfehlungen an verschiedenen Orten gesehen, wie ...

• Verbinden Sie sie direkt mit Vcc
• Verbinden Sie sie direkt mit GND
• Verbinden Sie sie über einen Pull-up-Widerstand mit Vcc
• Verbinden Sie sie über einen Pulldown-Widerstand mit GND

Was sind die Vor- und Nachteile jeder dieser Optionen? Welche Option eignet sich am besten für Stabilität und geringen Stromverbrauch?

Es gibt einige Überlegungen, die in anderen Antworten nicht erwähnt wurden.

1. Manchmal spielt die nicht verwendete Eingabe eine wichtige Rolle in der Logik des Teils. Ein Beispiel wäre ein 4-Eingangs-Gate, bei dem tatsächlich nur 3 Eingänge verwendet werden. In diesem Fall muss der Logikpegel, an den Sie den nicht verwendeten Eingang binden, richtig ausgewählt werden, da sonst die Logikfunktion der verwendeten Funktionen nicht funktioniert.
2. In einigen Geschäfts- / Industriesegmenten müssen alle Funktionen in jedem Teil der Platine getestet werden, auch wenn sie nicht verwendet werden. Dies geschieht, um sicherzustellen, dass ein entstehender Fehler in einem Chip nicht einer höheren Wahrscheinlichkeit eines katastrophalen Ausfalls des Teils ausgesetzt ist. Das Hinzufügen von Klimmzügen oder Klimmzügen an jedem nicht verwendeten Stift ermöglicht es automatisierten Testgeräten, die Stifte umzuschalten, was nicht möglich wäre, wenn sie fest mit VDD oder GND verbunden wären.
3. Es gibt Fälle, in denen es praktisch ist, nicht verwendete Gates für mögliche zukünftige Nacharbeiten verfügbar zu halten, um das Design zu optimieren, wenn Fehler gefunden werden, Signale invertiert oder kombiniert werden müssen oder andere Dinge. Stifte, die fest mit VDD und GND verbunden sind, sind sehr viel schwieriger zu überarbeiten, sodass zusätzliche Klimmzüge oder Klimmzüge Zugangspads für die Nacharbeit bieten.

Die Standardantwort für CMOS-Eingänge besteht darin, sie direkt an Masse oder Strom anzuschließen. Ich würde das Routing bestimmen lassen, welches. Wenn es keine Rolle spielt, schließen Sie sie an Masse an.

Ich würde wahrscheinlich damit beginnen, dass alle im Schaltplan mit Masse verbunden sind, und dann möglicherweise einige während des Routings auf Strom schalten, wenn dies die Dinge einfacher macht. Wenn Sie eine Erdungsebene haben, ist Erdung das Netz, mit dem Sie eine Verbindung herstellen können, während Sie die geringste zusätzliche Überlastung des Routings verursachen.

In einigen Fällen können Sie Eingänge mit Ausgängen verknüpfen. Binden Sie beispielsweise alle drei Pins eines UND-Gatters zusammen. Es kann in einem von zwei stabilen Zuständen enden, aber es ist dir egal, welcher. Der Vorteil davon ist möglicherweise eine geringere Überlastung des Routings, insbesondere wenn die drei Pins nebeneinander liegen.

Natürlich funktioniert dieser Trick, Eingänge mit Ausgängen zu verknüpfen, nicht mit invertierten Gates. Dann würden Sie entweder einen Oszillator bauen oder die Eingänge mit der absolut schlechtesten Spannung für die Verlustleistung schweben lassen.

Hinzugefügt

Dies alles hat angenommen, dass dies Eingaben für völlig unbenutzte Gates sind, worum es bei der Frage ging. Die Polarität nicht verwendeter Eingänge zu verwendeten Gattern kann sicherlich von Bedeutung sein, und dann haben Sie möglicherweise keine Wahl, ob der Eingang hoch oder niedrig gebunden werden muss. Wenn Sie beispielsweise nur 3 Eingänge eines UND- oder NAND-Gatters mit 4 Eingängen verwenden, muss der nicht verwendete vierte Eingang hoch gebunden werden, damit das Gatter wie beabsichtigt funktioniert. Ebenso müssen nicht verwendete Eingänge zu verwendeten ODER- oder NOR-Gattern niedrig gebunden werden.

Es ist nicht erforderlich, hohe oder niedrige CMOS-Eingänge durch Widerstände zu verbinden. Dies liegt nicht daran, dass in CMOS-Eingängen Vorwiderstände eingebaut sind, da dies nicht der Fall ist. Dies liegt daran, dass selbst während des Einschaltens kein hoher Einschaltstrom fließt und kein Schaden entsteht, wenn ein CMOS-Eingang auf Strom- oder Erdungsniveau gehalten wird.

Verbinden Sie entweder mit Vcc oder GND. Es macht keinen Unterschied. Ohne Belastung der Ausgänge ist der Strom in den internen Transistoren ungefähr gleich.

Oder verwenden Sie ein Pullup oder Pulldown - auch dies macht kaum einen Unterschied, vorausgesetzt, Sie verwenden mehr Teile als erforderlich. Wenn der Widerstand nicht geöffnet wird, können die schwebenden Eingänge verwirrende Symptome verursachen, die seitdem umso schwerer zu erkennen sind Es besteht "offensichtlich" keine Notwendigkeit, die nicht verwendeten Tore zu überprüfen. Ich spreche aus Erfahrung, wenn ich sage, dass ein unbenutztes Gate bei der Ausgabe eines gebrauchten Gates im selben Paket mystifizierende Symptome hervorrufen kann.

Pullup / Pulldown-Techniken sind größtenteils ein Kater früherer Pre-CMOS-Familien.

Es spielt keine Rolle, welche der Optionen Sie wählen, alle werden in 99,99% der Fälle das tun, was benötigt wird. Und in 0,01% der Fälle, in denen dies nicht der Fall ist, wissen Sie und haben guten Grund, etwas anderes zu tun. Ich kann mir keine Beispiele vorstellen, bei denen dies der Fall wäre.

Die Verwendung eines Widerstands ist sinnlos, da die CMOS-Logikeingänge sehr hochohmig sind und daher ohnehin kein Strom fließt.

Damit bleibt die Verbindung zu Masse oder Versorgung die einzige Option, für die Sie sich entscheiden, egal was bequemer ist.

CMOS-Logikschaltungen verwenden nur Strom, wenn sie den Zustand ändern. Deshalb sollten Sie an den Eingängen einen festen Zustand anwenden . Ob das Null, Eins oder eine Kombination von beiden ist, spielt überhaupt keine Rolle.