Was ist 74HC245?
Der 74HC245 ist ein Oktal-Transceiver, der für die asynchrone Datenübertragung zwischen zwei Geräten verwendet wird. Darüber hinaus unterstützt er die Datenübertragung bei unterschiedlichen Spannungspegeln. Der Chip besteht intern aus zwei Verstärkern. Daher kann er eine bidirektionale Kommunikation durchführen. Diese bidirektionale Kommunikation wird durch ein Signal erreicht, das an den Richtungssteuerungs-Pin angelegt wird.
74HC245 Pin-Konfiguration
Der 74HC245 ist ein integrierter Chip mit 20 Pins, der zwei Verstärker enthält, nämlich A und B. Die Pin-Konfiguration ist in der folgenden Abbildung dargestellt:
Beschreibung der Pin-Konfiguration:
- Pin1 – Richtungssteuerungs-Pin: Der Richtungssteuerungs-Pin (DIR) dient zur Festlegung der Kommunikationsrichtung, d. h. ob die Daten von Verstärker A zu B oder von B zu A übertragen werden.
- Pin 2 bis 9 – A0 bis A7: Dies sind die Pins von Verstärker A, die je nach Richtungseingabe als Ein- und Ausgänge fungieren können.
- Pin0 – Masse: Verbinden Sie diesen Pin mit der Masse der Schaltung.
- Pin 11 bis 18 – B0 bis B7: Diese acht Pins gehören zu Verstärker B, der je nach Richtungseingabe als Eingang oder Ausgang fungieren kann.
- Pin19 – Aktiver Low-Ausgangsfreigabe-Pin: Er steuert den Ausgang durch Aktivieren oder Deaktivieren des Eingangs. Dieser Pin wird für die Kaskadierung verwendet.
74HC245 Spezifikation
| Specification | Value |
|---|---|
| Supply Voltage | 2V to 6V |
| Output Voltage equals Vcc | Vcc |
| Minimum Input Voltage | 0.8V |
| Maximum Input Voltage | 4.2V |
| Minimum Output Voltage | 1.9V |
| Maximum Output Voltage | 5.4V |
| Output Current | 35mA |
| Quiescent Current | 80μA |
| Non-State Output Current | 10uA |
| Low Input Current | 1A |
| Output Drive Capability | Drives 15 LSTTL loads |
| Propagation Delay | 13 ns |
| Package | 20-pin SO20, SSOP20, TSSOP20, and DHVQFN20 |
74HC245 Funktion
Der 74HC245 ist ein integrierter Schaltkreis-Chip, der häufig als Logikpegelwandler oder Buspuffer verwendet wird. Er verfügt über 8-Bit-Datenleitungen und bidirektionale Übertragungen und eignet sich für die Umwandlung von Signalen von einem Logikpegel in einen anderen für die Kommunikation zwischen verschiedenen Logikfamilien oder -pegeln. Zu seinen Hauptfunktionen gehören:
Logikpegel-Übersetzung
Die Fähigkeit, ein Signal aus einer Logikfamilie (z. B. TTL) zu empfangen und es in den von einer anderen Logikfamilie (z. B. CMOS) benötigten Pegel umzuwandeln. Dadurch können verschiedene Arten von Logikschaltungen innerhalb desselben Systems miteinander verbunden werden und kommunizieren.
Als High-Speed-CMOS-Gerät74HC245 Level ShifterDie Funktionalität ist hochwirksam für die Konvertierung von 3,3-V-Logiksignalen bis zu 5V-toleranten Systemen, sofern der VCC mit 5V versorgt wird und die Eingangshochspannung (Vih) erfüllt die Mindestschwelle. InPCB Reverse Engineeringund Hardware-Hacking, das Identifizieren dieses IC auf einer Platine, zeigt normalerweise eine Busisolierung oder74HC245 Level ShifterBlock zum Schutz von empfindlichen Niederspannungs-Mikrocontrollern (wie Raspberry Pi oder MSP432) vor höheren Spannungsperipheriegeräten.
Buspuffer
Es kann als Buspuffer verwendet werden, um Daten von einem Bus auf einen anderen zu übertragen und dabei die Stabilität und Integrität des Signals aufrechtzuerhalten. Dies ist für die Datenübertragung und Kommunikation zwischen mehreren Geräten oder Modulen sehr wichtig.
Zweiwege-Datenübertragung
Mit der Zweiwege-Übertragungsfunktion kann die Datenübertragung zwischen Eingang und Ausgang erfolgen. Dies ist nützlich in Anwendungen, die eine bidirektionale Datenübertragung erfordern, wie z. B. Buskommunikation und die Verbindung von bidirektionalen Datenleitungen.
Datenleitung-Antrieb
Mit seiner starken Ausgangsleistung kann es ausreichend Strom und Spannung liefern, um den Empfänger oder andere Logikschaltungen anzusteuern.
74HC245 Funktionsprinzip
Der 74HC245 wird häufig in drahtlosen Kommunikations- und Netzwerkanwendungen eingesetzt. Jeder Ausgang dieses ICs kann den Wert 0 oder 1 annehmen, weshalb er ausschließlich für den digitalen Einsatz konzipiert ist. Er kann auf einer CPU-Platine zum Puffern von Daten auf einem bidirektionalen Bus oder zum Ansteuern einer Nennlast verwendet werden. Sie können diesen IC für die bidirektionale Kommunikation in Anwendungen einsetzen, die einen geringen Eingangsstrom, einen geringen Stromverbrauch und die oben genannten Eigenschaften erfordern.
Manchmal haben die beiden kommunizierenden Hardwarekomponenten unterschiedliche Betriebsspannungen. In diesen Fällen kann ein Spannungsteiler oder ein anderer Logikpegelwandler verwendet werden. Entwicklungsplatinen wie MSP432, MSP420, BeagleBoard und Raspberry Pi laufen mit 3-Volt-Logik, und viele analoge Sensoren, digitale Sensoren, LCD-Displays und TFT-Displays arbeiten mit 5-Volt-Logik. Wir können diesen IC verwenden, um diese Entwicklungsplatinen mit diesem IC zu verbinden. Dieser Ansatz ist für die bidirektionale Kommunikation nicht ineffizient. Daher kann in solchen Anwendungen der 74HC245 verwendet werden.
Im Allgemeinen ist das Prinzip des 74HC245 für die Kommunikation von Bus A zu Bus B oder von Bus B zu Bus A verantwortlich, je nach Richtung des Steuereingangs. Wenn dieser Eingang niedrig ist, fließen die Daten am Eingang des Verstärkers B zu Bus A. Die Daten am Eingang des Verstärkers A fließen zu Bus B, wenn ein hoher Logikpegel angelegt wird. Dieser IC verfügt über einen weiteren Steuereingang namens Output Enable (OE). Der OE-Eingang trennt die beiden Busse voneinander. Durch Anlegen eines hohen Logikpegels an diesen Eingang wird der Ausgang in einen hochohmigen Zustand versetzt und deaktiviert. Er wird zum Deaktivieren und Aktivieren des Ausgangs verwendet.
74HC245 Anwendungsschaltung
Die Anwendungsschaltung des 74HC245 ist in verschiedenen digitalen Elektronikprojekten weit verbreitet, beispielsweise bei der Anbindung von Mikrocontrollern an andere Geräte wie LCD-Displays, Sensoren, Motoren und andere Peripheriegeräte. Sie kann auch zur Isolierung verschiedener Teile eines Systems oder zur Anbindung unterschiedlicher Spannungspegel verwendet werden.
Hier ist ein einfaches Beispiel dafür, wie der 74HC245 in einer Schaltung verwendet werden kann:
Angenommen, Sie haben einen Mikrocontroller, der mit 5 V betrieben wird, und Sie müssen mit einem Gerät kommunizieren, das mit 3,3 V betrieben wird. Sie können den 74HC245 verwenden, um eine Schnittstelle zwischen den beiden Spannungspegeln herzustellen. Der Mikrocontroller kann Daten an die A-Pins des 74HC245 ausgeben, die gepuffert und mit einem niedrigeren Spannungspegel an die B-Pins übertragen werden. Ebenso können Daten vom 3,3-V-Gerät in die B-Pins eingegeben und mit dem höheren Spannungspegel an den Mikrocontroller übertragen werden.
Beim Entwerfen oder Klonen a74HC245 Anwendungsschaltung, Ingenieure müssen auf die Signalintegrität auf dem PCB-Layout achten.Seitdem74HC245 AnwendungsschaltungBehandelt bidirektionale Datenübertragung über 8 Kanäle gleichzeitig, ein 0,1 μF-Entkopplungskondensator muss so nah wie möglich an Pin 20 (VCC) und Pin 10 (GND) platziert werden, um Erdstoß- und transiente Stromspitzen zu unterdrückeneinAußerdem, wenn Sie dies verwenden74HC245 Anwendungsschaltungzum Fahren induktiver Lasten wie aControlar-Motor(Motorsteuerung) Setup, Serienabschlusswiderstände (typischerweise 22Ω bis 33Ω) sollten dem B-Port hinzugefügt werden, um die Busimpedanz anzupassen und Signalreflexionen zu reduzierenein
74HC245-Gehäuse
Der 74HC245 ist in verschiedenen 20-Pin-Gehäusen erhältlich, darunter DIP20-, SO20-, SSOP20-, TSSOP20- und DHVQFN20-Gehäuse. Ein gängiges TSSOP-20-Gehäusedesign ist unten dargestellt:
Fazit
Der 74HC245 ist ein häufig verwendeter Logikpegelwandler und Buspuffer, der Signalumwandlungen und Datenübertragungen zwischen verschiedenen Logikpegeln durchführen kann und im Bereich des digitalen Systemdesigns und der Kommunikation weit verbreitet ist.
Häufig gestellte Fragen zu 74HC245
Q1: Kann der 74HC245 als echter bidirektionaler 3,3-V- bis 5-V-Pegelregler verwendet werden?
A1: Ja, die74HC245 Level ShifterFunktion funktioniert perfekt zum Konvertieren von 3,3 V Logik in 5 V LogikeinDa es sich jedoch auf eine einzelne VCC-Stromversorgungsschiene und einen DIR-Pin stützt, um die Datenrichtung zu steuern, kann es keine unabhängige, gleichzeitige bidirektionale Übersetzung auf einer einzigen Leitung (wie I2C) durchführen.einFür Parallelbusse mit fester Richtung ist es ein ideales, kostengünstiges74HC245 Level ShifterLösungein
F2: Was sind die besten Layout-Praktiken für eine 74HC245-Anwendungsschaltung auf einer 4-Schicht-Leiterplatte?
A2: In einem Standard74HC245 Anwendungsschaltung, Stellen Sie sicher, dass die Steuerleitungen – Richtung (DIR) und Ausgangsfreigabe (OE) – Pull-up- oder Pull-Down-Widerstände haben, um zu verhindern, dass die Pins während des Zurücksetzens des Mikrocontrollers schweben.einHalten Sie die Datenspuren zwischen Verstärker A und Verstärker B symmetrisch, um die Ausbreitungsverzögerung über den 8-Bit-Bus zu minimiereneinWenn Sie PCB-Reverse Engineering auf einer vorhandenen Platine durchführen, wird durch die Verfolgung des OE-Pins angezeigt, wie das System den Bus während der Einschaltsequenzen isoliert.ein
