Cos'è 74HC245?
74HC245 è un transceiver ottale utilizzato per il trasferimento asincrono di dati tra due dispositivi. Inoltre, supporta la trasmissione di dati a diversi livelli di tensione. La struttura interna del chip è costituita da due amplificatori. Pertanto, può eseguire una comunicazione bidirezionale. Questa comunicazione bidirezionale viene ottenuta tramite un segnale applicato al pin di controllo della direzione.
Configurazione dei pin 74HC245
Il 74HC245 è un chip integrato a 20 pin che contiene due amplificatori, ovvero A e B. La configurazione dei pin è mostrata nella figura seguente:
Descrizione della configurazione dei pin:
- Pin1 – pin di controllo della direzione: il pin di controllo della direzione (DIR) viene utilizzato per determinare la direzione della comunicazione, se i dati provengono dall’amplificatore A all’amplificatore B o dall’amplificatore B all’amplificatore A.
- Pin da 2 a 9 – A0 a A7: questi sono i pin dell’amplificatore A, che possono fungere da ingressi e uscite a seconda dell’ingresso di controllo della direzione.
- Pin0 – Massa: collegare questo pin alla massa del circuito.
- Pin da 11 a 18 – B0 a B7: questi otto pin appartengono all’amplificatore B, che può fungere da ingresso e uscita a seconda dell’ingresso di controllo della direzione.
- Pin19 – Pin di abilitazione dell’uscita a livello basso attivo: controlla l’uscita abilitando o disabilitando l’ingresso, questo pin viene utilizzato per il collegamento a cascata.
Specifiche 74HC245
| 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 |
Funzione 74HC245
Il 74HC245 è un chip di circuito integrato spesso utilizzato come traduttore di livello logico o buffer di bus. Dispone di 8 linee di dati e trasferimenti bidirezionali, adatti per convertire i segnali da un livello logico all’altro per la comunicazione tra diverse famiglie o livelli logici. Le sue funzioni principali includono:
Traduzione del livello logico
La capacità di prendere un segnale da una famiglia logica (come TTL) e convertirlo al livello richiesto da un’altra famiglia logica (come CMOS). Ciò consente di collegare e comunicare diversi tipi di circuiti logici all’interno dello stesso sistema.
Come dispositivo CMOS ad alta velocità, il74HC245 Cambio di livelloLa funzionalità è altamente efficace per la conversione di segnali logici a 3,3 V fino a sistemi tolleranti a 5 V, a condizione che il VCC sia fornito con 5 V e l’alta tensione di ingresso (vio) Soddisfa la soglia minima. InReverse engineering PCBe l’hacking hardware, l’identificazione di questo IC su una scheda di solito indica un isolamento del bus o74HC245 Cambio di livelloBlocco progettato per proteggere i microcontrollori sensibili a bassa tensione (come Raspberry Pi o MSP432) da periferiche a tensione più alta.
Buffer del bus
Può essere utilizzato come buffer del bus per trasferire dati da un bus all’altro, mantenendo la stabilità e l’integrità del segnale. Questo è molto importante per il trasferimento dati e la comunicazione tra più dispositivi o moduli.
Trasmissione dati bidirezionale
Con la funzione di trasmissione bidirezionale, la trasmissione dei dati può essere eseguita tra ingresso e uscita. Questo è utile in applicazioni che richiedono il trasferimento bidirezionale di dati, come la comunicazione bus e la connessione di linee dati bidirezionali.
Pilotaggio della linea dati
Con una forte capacità di pilotaggio dell’uscita, può fornire corrente e tensione sufficienti per pilotare il ricevitore o altri circuiti logici.
Principio di funzionamento 74HC245
Il 74HC245 è ampiamente utilizzato nelle comunicazioni wireless e nelle applicazioni di rete. Ogni uscita di questo circuito integrato può essere 0 o 1, motivo per cui è progettato solo per l’uso digitale. Può essere utilizzato su una scheda CPU per bufferizzare i dati su un bus bidirezionale o per pilotare un carico nominale. Puoi utilizzare questo circuito integrato per la comunicazione bidirezionale in applicazioni che richiedono una bassa corrente di ingresso, un basso consumo energetico e le caratteristiche di cui sopra.
A volte i due dispositivi hardware che comunicano hanno tensioni operative diverse. In questi casi, è possibile utilizzare un partitore di tensione o qualsiasi altro convertitore di livello logico. Le schede di sviluppo come MSP432, MSP420, BeagleBoard e Raspberry Pi funzionano con una logica a 3 volt e molti sensori analogici, sensori digitali, display LCD, display TFT funzionano con una logica a 5 volt, possiamo utilizzare questo circuito integrato per interfacciare queste schede di sviluppo con questo circuito integrato. Questo approccio non è inefficiente per la comunicazione bidirezionale. Pertanto, in tali applicazioni, è possibile utilizzare il 74HC245.
In generale, il principio del 74HC245 è responsabile della comunicazione dal bus A al bus B o dal bus B al bus A a seconda dell’ingresso di controllo della direzione. Quando questo ingresso è basso, i dati all’ingresso dell’amplificatore B fluiscono al bus A. I dati all’ingresso dell’amplificatore A fluiranno al bus B quando viene applicato un livello logico alto. Questo circuito integrato ha un altro ingresso di controllo chiamato Output Enable (OE). L’ingresso OE isola i due bus l’uno dall’altro. L’applicazione di un livello logico alto su questo ingresso fa sì che l’uscita sia in uno stato ad alta impedenza e disabilita l’uscita, viene utilizzato per disabilitare e abilitare l’uscita.
Circuito applicativo 74HC245
Il circuito applicativo del 74HC245 è prevalente in vari progetti elettronici digitali, come l’interfacciamento di microcontrollori con altri dispositivi, come display LCD, sensori, motori e altre periferiche. Può anche essere utilizzato per isolare diverse parti di un sistema o per interfacciare diversi livelli di tensione.
Ecco un semplice esempio di come il 74HC245 può essere utilizzato in un circuito:
Supponiamo di avere un microcontrollore che funziona a 5V e devi comunicare con un dispositivo che funziona a 3,3V. Puoi utilizzare il 74HC245 per interfacciare tra i due livelli di tensione. Il microcontrollore può emettere dati ai pin A del 74HC245, che verranno memorizzati nel buffer e trasmessi ai pin B a un livello di tensione inferiore. Allo stesso modo, i dati dal dispositivo a 3,3V possono essere inseriti nei pin B e trasmessi al microcontrollore al livello di tensione più alto.
Quando si progetta o si clona aCircuito di applicazione 74HC245, gli ingegneri devono prestare attenzione all’integrità del segnale sul layout del PCB.Da questoCircuito di applicazione 74HC245Gestisce contemporaneamente il trasferimento bidirezionale dei dati su 8 canali, un condensatore di disaccoppiamento da 0,1μF deve essere posizionato il più vicino possibile al pin 20 (Vcc) e al pin 10 (GND) per sopprimere i picchi di rimbalzo e corrente transitoria.Inoltre, se stai usando questoCircuito di applicazione 74HC245Per guidare carichi induttivi come aMotore di controllo(Controllo del motore) Impostazione, resistenze di terminazione in serie (tipicamente da 22Ω a 33Ω) alla porta B per abbinare l’impedenza del bus e ridurre i riflessi del segnale.
Pacchetto 74HC245
Il 74HC245 è disponibile in una varietà di pacchetti a 20 pin, tra cui DIP20, SO20, SSOP20, TSSOP20 e DHVQFN20. Di seguito è riportato un comune design del pacchetto TSSOP 20:
Conclusione
Il 74HC245 è un convertitore di livello logico e buffer di bus comunemente utilizzato, in grado di eseguire la conversione del segnale e la trasmissione dei dati tra diversi livelli logici, ed è ampiamente utilizzato nel campo della progettazione e della comunicazione di sistemi digitali.
Domande frequenti su 74HC245
Q1: Il 74HC245 può essere utilizzato come un vero cambio di livello bidirezionale da 3,3 V a 5 V?
A1: Sì, il74HC245 Cambio di livelloLa funzione funziona perfettamente per convertire la logica da 3,3 V a 5 V.Tuttavia, poiché si basa su una singola guida di alimentazione VCC e un pin DIR per controllare la direzione dei dati, non può eseguire una traduzione bidirezionale indipendente e simultanea su una singola linea (come I2C).Per bus paralleli a direzione fissa, è un ideale, conveniente74HC245 Cambio di livellosoluzione.
Q2: Quali sono le migliori pratiche di layout per un circuito di applicazione 74HC245 su un PCB a 4 strati?
A2: In uno standardCircuito di applicazione 74HC245, Assicurarsi che le linee di controllo—direzione (dir) e abilitazione di uscita (OE) abbiano resistenze pull-up o pull-down per evitare che i pin fluttuino durante il ripristino del microcontrollore.Mantieni le tracce di dati tra l’amplificatore A e l’amplificatore B simmetrico per ridurre al minimo l’inclinazione del ritardo di propagazione attraverso il bus a 8 bit.Se si esegue il reverse engineering PCB su una scheda esistente, il tracciamento del pin OE rivelerà come il sistema isola il bus durante le sequenze di accensione.
