值得学习如何使用7400系列“软心豆粒糖”逻辑IC，或者它们已经完全过时了吗？

我学习电子产品的路线图包括7400系列逻辑芯片。我按照《电子艺术》实验手册中的实验开始从事电子学，其中包括使用这些芯片的实验。在完成这些特定的实验之前，我最终构建了几个定制的Microchip PIC和Atmel微控制器板。现在，我盯着FPGA并兴奋地尝试其中的一种。我应该抛弃7400系列，还是对它们的理解被认为是理解更现代的可编程逻辑芯片的基础？7400系列中的某些产品是否仍用于新的（好的）设计中以简化工作？是否还有特别有用的7400系列芯片可以一直使用？我想只需7400系列实验室就可以了，但是，我只是想了解一下它们有多陈旧，因为我在采购零件时非常困难。我找不到一些，最终花了比我认为可以接受的更多的钱。

解：

感谢所有的答案！每个答案都是有帮助的。我坚信7400仍然可以在设计中找到应用，并且今天仍然有用，但是通常不适用于可编程逻辑更适合的大型逻辑设计。另外，我深信在开始使用可编程逻辑器件之前，学习使用分立逻辑IC是一个很好的准备步骤。

一分钟不要以为仅仅拥有一个了解74xx的FPGA就是过时的。对于使用FPGA进行设计，您必须能够“看到”处于离散门级的头脑中的逻辑（您将从离散逻辑芯片74xx，cmos 40xx中学习此技能）。

对FPGA进行编程并不像编写计算机程序，而是看起来像是，但是只有白痴才会告诉你它是。

您会看到很多，网上有很多人谈论他们的FPGA设计是大还是慢，实际上他们只是不了解如何在真正的多处理并行门级别上思考，并最终完成了他们尝试做的大部分事情的串行处理。 ，这是因为他们只是打开设计工具并像编写“ C”或“ C ++”那样开始编程

1. 在家用计算机上编译FPGA设计所需的时间时，您可以在74xx中简化简单的逻辑设计
2. 使用FPGA进行设计时，必须使用仿真器而不是“硬” FPGA。也就是说，如果74xx设计出现故障​​，则可以摆弄连接，而使用FPGA必须重写，重新运行仿真，然后花费30分钟以上的时间重新编译FPGA设计。

坚持使用74xx或40xx系列，并通过选通构建一些“加法器”，“移位器”和LED闪光灯，一旦您习惯了看分立的芯片，那么在使用作为FPGA的大型“ blob”时会变得更加容易

我看到的两种离散逻辑仍然使用很多：

• 缓冲区。如果您需要60 mA的电流来驱动一条长总线，或者您想从板上获得一个不想让您煎炸FPGA的信号，那么您仍然需要一个分立的缓冲设备。缓冲器还用作5 V旧式接口与低压FPGA I / O之间的电平转换器。

• 一点逻辑。TI，NXP等都有这些。它们基本上与TTL逻辑具有相同的旧功能，但通常一个封装中只有一个或两个门。而且包装是像SOT23或SC70这样的微观物品。如果您只需要一个反相器或一个与门来固定一个控制信号（例如电源时序控制之类的东西），如果价格为$ .05或$ .10的门票可用。

好吧，如果您已经手头上有它们，那么没有理由不进行实验室操作，并且对它们的工作方式和操作方式有一个良好的感觉。

尽管基本的TTL电平已越来越过时，但有多种线路提供相同的门/逻辑，但更适合于更现代的设计... CMOS，高速，低压等。

我只是偶尔使用7400系列，但是当我这样做时，我很高兴我对7400系列提供了很好的了解。

对FPGA进行编程非常需要编程，但是目标硬件是并行的，大多数程序员无法将其并行化。此外，在应用程序编程的纯净世界中，复杂性（时序，信号注册，I / O引脚方向等）根本没有类似物。

学习74xx逻辑将对您有所帮助，因为它将使您对诸如注册信号，时钟可以散开多远等问题有一种感觉。重要的是不要被74xx逻辑迷住了，您无法超越它而思考- FPGA能够在右手做奇妙的事情，如果您能想到的只是在其中模拟74xx逻辑，那么您就在浪费它们的潜力。

许多项目将需要大量的离散逻辑，而这些逻辑实际上太大了，无法在离散晶体管的基础上构建出来，但即使是PLD，也可能会造成严重的过大杀伤力或使用过多的电流。知道有哪些可用的74HCxx等设备可以充当此类角色，这很有用。请注意，在某些情况下，可能会有一个“明显的”部分来填补角色，但实际上其他一些部分可能会更好地填补职位。有时可能会以意想不到的方式使用零件来满足独特的项目要求。我特别引以为傲的一个示例是使用带有电阻和小电容的74xx153或74xx253来执行以下两项功能（输入A，B和C；输出X和Y）：

X =！A
Y =！A＆B时的输出C；否则持有Y

我不确定电阻和电容（来自Y的反馈）是否绝对必要，但是该设计使用了一个74xx逻辑芯片来填补这一角色，在1980年代初期，其他设计人员会使用多个芯片。

用胶水逻辑（即将74xx芯片“胶合在一起”）填充整个PCB空间的时代已经结束了-教育项目，为过时的替换板改装/创建备件以及高可靠性，高可靠性-温度，空间，密尔或航空额定产品。

在过去的两年中，我一直在开发具有大量昂贵的FPGA功能的电路板。以下是在这些板上仍使用74xx的一些示例：

• 总线或线路驱动器和接收器 -一些逻辑系列具有比微控制器或FPGA输出更好的电流处理能力，并且某些逻辑系列没有像FPGA输出（EMI！）那样有害的压摆率。而且，FPGA输入对于振铃超出其GND或电源轨的信号往往具有非常严格的规格。从讨厌的地方走线到FPGA之间的单门芯片可以免除您的后顾之忧。

• 电路中与安全相关的部分 -仅使用可编程设备（微控制器，FPGA等），很难或不可能通过冗余构建设计的某些部分或检查某些事情是否仍按要求进行的方法。在这里，很少的逻辑（单栅极IC）非常方便。有时，我什至使用由二极管，分立晶体管和/或电阻（离散DTL，RTL，TTL）构建的逻辑。

• 高于正常水平的电压水平，很短的时间以及极其严格的时序规范 -特别是在设计模拟或电源电路时，碰巧您需要在电路的一部分周围以10 ... 15 V的电压运行逻辑，或者需要电源部分中的某个事件与FPGA之间的接口。4000系列CMOS芯片仍然很棒，因为它们的工作电压高达15 V（或更高）。离散DTL可以设计为处理非常快速的传播延迟和大于3.3 V的电压。如果您需要MOSFET驱动器，只需打开MOSFET如果来自3.3 V“岛”的两个输出一致，则可以使用分立逻辑来实现所需的AND逻辑门以及至0和10 V栅极驱动器的电平转换器。

• 成本和可预测性-一些工业电源，即使是最近的工业电源，仍不使用特定的反激稳压器IC或其他集成的“解决方案”-而是围绕具有14引脚的单个逻辑IC设计的。批量生产时，这些逻辑IC非常便宜，价格仅为某些PWM控制器或其他控制器的一小部分，而且您可以对电路进行微调，以至于确切了解正在发生的事情。令人遗憾的是，许多电源IC仍在其数据手册中留下许多问题，并且大多数设计都考虑了特定的应用。如果您对主流的需求仅几步之遥，那么您很快就会滤除大量可用的IC。（对输出的电容性负载没有限制吗？请远离任何打h模式或折返电流特性的器件，即

总结：今天，您可能不会使用74xx或4000系列IC来构建任何东西，这些IC可以用超过一两行逻辑方程式来表达-但是这些领域的数以万计的小帮手仍然会使用它们，在模拟或电源环境中，它们被认为是“仅是某些规格非常明确的片上晶体管”。

如今，与如何使用它们构建大型逻辑块或整个ALU相比，“学习”逻辑芯片甚至可能更多地涉及其直流和交流电气规格（尽管后者也不会受到损害）。

离散逻辑是每个人在做电子板设计或调试时都应该知道的事情之一。据我了解，很少有人真正涉足大规模离散逻辑设计。太多的选择将相同的功能放置在单个芯片和一些支持芯片中。这包括微控制器，CPLD，FPGA，ASIC，SoC，PSoC，DSP（处理器）等。Microchip甚至有一些带有可编程逻辑单元的微控制器：

http://www.microchip.com/pagehandler/zh-CN/press-release/microchip-launches-8-bit-mcus-with-configurable-lo.html

可能还有更多选择。离散逻辑仍然有用，但是没有必要学习如何从中构建ALU。我必须同意光子的实用离散逻辑列表。我认为，否则，微控制器和FPGA是最实用的学习方法。

如Tevo所说，了解可用的内容可能会很有用。就是说，我自己并没有花太多时间。我显然像您一样，购买了相当少量的7400飞机，希望它们能在此过程中迈出一步。

那样行不通。

显然，您真的很期待FPGA。保持兴趣并做一些您认为有趣的事情，可能比遵循可感知的道路更为重要。毕竟...如果最终感觉太像忙碌，您可能会有点疲倦，并且暂时不会回来。

好好看一下您拥有的7400零件。您认为您对他们的工作有很好的把握吗？

我相信，在进入FPGA之前，您至少应了解逻辑门和触发器。如果有，那就去吧。