¿Cómo descubrir una velocidad confiable para usar una puerta lógica?

Parece ser muy difícil obtener números consistentes para el rendimiento de los chips lógicos. Estoy interesado en usar el componente SN74F574 (registro de 8 bits).

En cuanto a DigiKey, cuando busco el componente, muestra una cuadrícula de resultados con una frecuencia de reloj de 100 MHz y un retraso máximo de propagación de 8,5 ns. Esto es inconsistente ya que 8.5ns es igual a 117Mhz, una diferencia no insignificante en mi opinión. ¿Debo tomar el más bajo de estos dos números?

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Así que abro la hoja de datos del componente y dentro tiene una cuadrícula que muestra los retrasos de propagación. El valor máximo en la cuadrícula es 35 ns, por lo que seguramente la única forma segura de usar la pieza es asegurarse de que puede manejar el máximo. Entonces eso daría una velocidad real de 28Mhz.

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Entonces, ¿registro a 28Mhz, 100Mhz o 117Mhz? ¿Por qué las hojas de datos no facilitan su vida y especifican una velocidad de reloj (o el ns correspondiente) a la que se puede sincronizar?

Respuestas (3)

Aquí hay un clip de unas pocas pulgadas por encima de la parte que recortó:

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@PhilWright, si mira la hoja de datos de una puerta nand o algo así, no tendrá esta especificación. Porque no tiene señal de reloj.

usted podría estar más interesado en estas partes

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- Si realmente te tomas en serio la velocidad, eliges CML (lógica de modo actual).

  • Si desea lo mejor disponible actualmente en CMOS (lógica de modo de voltaje)

  • luego elige 74ALVCxxx (o 74ALVC2xxx si la disponibilidad es mejor) ambas fuentes de 25 ohmios en Octal D 3state (similar utilizado en ARM Cortex)

    - 150MHz min 300MHz typ y mucho más con habilidad

- 74F son cosas TTL antiguas, nada especial, excepto grandes corrientes Iol.

  • Si quieres la mayor velocidad en cualquier familia;
  • usar pistas de impedancia controlada adaptadas a la fuente con terminación activa coincidente
    • (es decir, pull-up/down R para polarizar en el voltaje de umbral
    • (1.3V para TTL, Vcc/2 para CMOS) esto puede brindarle un 50% más de velocidad. .
  • para TTL use el voltaje de tolerancia superior de Vcc y opere en caliente
  • para CMOS, use con la carga pF mínima por pin y opere en frío pero con Vcc bajo (1.9)

La frecuencia máxima se supone que está diseñando correctamente el circuito alrededor del chip.

Según la hoja de datos, 7ps es posible si el registro de desplazamiento es la única puerta en la ruta del ciclo (para una transición de baja a alta; puede usar la lógica diferencial para garantizar que el flanco activo siempre suba si necesita funcionar a 100 MHz). .es máximo no práctico :P). 35ps que mencionaste es el extremo superior de un carril bici de cuatro puertas.

Por lo tanto, si mantiene esto como la única puerta en el carril bici, puede sincronizarlo a 100 MHz; de ahí la velocidad máxima del reloj. Obviamente, la velocidad de reloj mínima no tiene límites, ya que puede agregar muchas etapas después de esta puerta antes de otro elemento secuencial, o puede cargarla mucho para que la transición tarde mucho más.

En cuanto al máximo de 100 MHz frente a 117 MHz... esto es realmente complicado. Dado que un registro de desplazamiento necesitará al menos otro elemento secuencial para crear una ruta de ciclo, habrá un retraso adicional (tiempo de configuración). Entonces, aunque la puerta puede tardar 7ps en cambiar, el flop de captura probablemente necesite al menos 3ps de tiempo de configuración. Y el fracaso de lanzamiento también tendrá un retraso finito.

Pensé que la columna con las puertas numéricas estaba relacionada con el número interno de niveles de puertas. No me di cuenta de que significaba el fanout. Gracias.
@PhilWright: En realidad, creo que tienes razón. Aún así, mi respuesta se mantiene con una ligera modificación. Funcionará asumiendo que solo está utilizando el registro de desplazamiento en su ruta de ciclo a ciclo. Puede canalizar su arquitectura si es necesario para que esto funcione.
Recuerde que las piezas de la serie F eran notoriamente difíciles de trabajar porque los flancos rápidos de la señal significan mucho contenido de alta frecuencia, pero no se contemplan las prácticas SI modernas, como la adaptación de impedancia.
Sí, recuerdo haber usado 74F cuando era un "pez verde", el término que se nos daba a los jóvenes graduados. Era el más rápido que sabía usar en ese momento.
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