¿Son comunes las puertas NAND de 3-8 entradas?

Si tengo, por ejemplo, 4-8 (o más) entradas que necesito Y juntas (o incluso NAND u OR), debería buscar dispositivos de entrada más grandes como el 7430 NAND o es una práctica común conectar en cadena múltiples quad 2- entradas juntas?

Estoy leyendo el libro ZX Spectrum ULA y muchos de los circuitos parecen tener hasta 8 entradas que pasan a una OR/NOR/AND/NAND.

No sabía si esos símbolos esquemáticos eran solo atajos para representar múltiples circuitos integrados o si era/es común usar los dispositivos de entrada más altos.

Espero que tenga sentido.

Gracias

Publique una imagen, un boceto o un enlace cuando diga "No sabía si esos símbolos esquemáticos [...]". De lo contrario, no sabemos exactamente a qué símbolos se refiere y tenemos que adivinar.
Lo siento, no tenía el material de referencia conmigo en ese momento, pero veré si puedo encontrar algo y publicarlo...

Respuestas (3)

Intente buscar usted mismo en un distribuidor como Digikey para tener una idea de la disponibilidad.

Lo guiaré paso a paso si estuviera buscando, digamos, una puerta NOR con al menos 4 entradas. Estaré interesado principalmente en las familias CMOS de la serie 4000 o CMOS 74HC (por lo general, no sería para la misma aplicación).

Primero, ingrese al sitio y busque puertas NOR en "puertas e inversores" y seleccione "En stock".

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Ahora resalte el número de entradas como se muestra arriba y haga clic en "Aplicar filtros".

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Luego redúzcalo a las familias lógicas de interés como se muestra arriba y presione "Aplicar filtros".

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Luego profundice hasta un empaque razonable (asumiendo que no va a comprar un carrete). Sabes qué hacer..

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Solo queda una página, ahora ordénela disminuyendo la cantidad disponible haciendo clic en el encabezado de la columna, como se muestra arriba. La columna ordenada se resaltará (en gris).

Puede ver que la única opción disponible con las restricciones anteriores son varias versiones del 74HC4002 o el 4002, y parecen estar bastante disponibles. Es una puerta dual de 4 entradas.

Puede repetir esto para cualquier puerta que esté buscando, y lleva muy poco tiempo.

Puede conectar las puertas en cascada, sin embargo, obviamente pierde el tiempo de propagación de una puerta cada vez que atraviesa otra puerta en serie. Si combina dos puertas de 4 entradas con una puerta de 2 entradas para obtener una puerta de 8 entradas, tendrá dos retrasos de propagación.

Gracias por una respuesta muy detallada. Probablemente no formulé muy bien mi pregunta, pero eso es esencialmente lo que estaba tratando de averiguar. Como en, "son 4 puertas de entrada demasiado raras para ponerlas en un circuito". Pero, de nuevo, todos mis circuitos serían de código abierto y proyectos de pasatiempos, por lo que un volumen alto no sería un problema, pero odiaría que las personas que crean mis circuitos tengan dificultades para encontrar esas puertas.
@cbmeeks Sí. Le da una idea de si las partes estarán disponibles en algunos años. Si solo queda un fabricante y las piezas no están almacenadas, y una amplia variedad de paquetes no están disponibles, es posible que sus amigos de código abierto no puedan encontrarlos en uno o tres años.

Se fabricaron bastantes puertas de 3 entradas, con tres circuitos por paquete. Esto significaba que se necesitarían 12 pines (3 entradas, 1 salida) x 3 y agregar VCC y GND usa los 14 pines en un paquete de 14 pines que era muy popular en el momento en que se diseñaron estas piezas hace 40 años. Aquí están los circuitos integrados lógicos de 3 entradas que conozco:

triple 3-input NAND 74HCT10, CD4023
triple 3-input NOR 74HCT27, CD4025
triple 3-input OR  74HCT4075, CD4075 
triple 3-input AND 74HCT11, CD4073

Se fabricaron los mismos tipos de compuertas de 4 entradas, ahora con dos circuitos por paquete. Esto significaba que se necesitarían 10 pines (4 entradas, 1 salida) x 2, y agregar VCC y GND dejaría dos pines sin usar en un paquete de 14 pines. Entonces, ¿por qué cuatro entradas cuando podría haber cinco? Quizás porque los anchos de bus de 4 anchos son más comunes. Aquí están los circuitos integrados lógicos de 4 entradas que conozco:

dual 4-input NAND 74HCT20, CD4012
dual 4-input NOR 74HCT4002, CD4002
dual 4-input AND 74HCT21, CD4082
dual 4-input OR  CD4072

Tenga en cuenta que, hasta donde yo sé, nunca se lanzó un OR dual de 4 entradas en la familia de la serie 7400.

Alguien apareció y finalmente diseñó una puerta NOR dual de 5 entradas (que hizo uso de los dos pines no utilizados), pero se lanzó solo en dos familias: 74F260 y 74S60. Así que aparentemente no ha sido demasiado popular. No hay puertas dobles NAND, AND u OR de 5 entradas.

Solo se han hecho dos puertas de 8 entradas, que yo sepa:

8-input NAND 74HCT30, CD4068B
8-input NOR/OR 74HC4078

Hasta que se lanzó el 74HC4078, no había puertas OR o NOR de 8 entradas disponibles. Pero tenga en cuenta que el 744078 no está disponible en la familia HCT, solo HC. Y es bastante difícil de encontrar, ya que está listado pero agotado tanto en Digi-Key como en Mouser. La designación NOR/OR no significa que haya compuertas OR y NOR dentro del paquete, sino que las ocho entradas se alimentan a un NOR, y eso es seguido por un inversor. Por lo tanto, las salidas NOR y OR están disponibles al mismo tiempo.

Como antes, uno se pregunta por qué 8 entradas (requiere 9 pines, dejando tres sin usar) y no 11 entradas (requiriendo 12 pines, dejando los dos restantes para VCC y GND). Nuevamente, todo lo que puedo pensar es limitar el ancho para que coincida con los anchos de bus comunes.

El 74HC133 es un NAND de 13 entradas y no está disponible en la familia HCT. Excepto por eso, no conozco ninguna puerta de entrada de 6, 7, 9 o superior de ningún tipo.

Gracias por esta excelente respuesta y referencia a los números de pieza.
@cbmeeks En cuanto a la disponibilidad, sería muy seguro elegir uno de los ocho chips en los que enumeré un número de pieza 74HCTxxx y un número de pieza CDxxx.
¿Tiene alguna idea de si hubo alguna razón de diseño de chip para dejar los pines sin usar en cosas como el paquete NAND dual de 4 entradas, en lugar de, por ejemplo, incluir salidas verdaderas y complementarias [básicamente agregar una etapa de inversor adicional], usando cinco entradas? puertas, o tal vez usando puertas de cinco entradas con una entrada invertida? Supongo que agregar inversores adicionales podría haber aumentado ligeramente el consumo de energía, pero espero que una fracción sustancial de los inversores termine siendo útil.
@supercat No, no lo soy. Como dije en mi respuesta, creo que las puertas de 4 y 8 entradas parecían más lógicas. Agregar las salidas complementadas, usar los dos pines adicionales habría sido muy útil, pero aparentemente nadie pensó en eso en ese momento. Me sorprende que nadie haya lanzado variaciones de los tipos básicos con esa característica.
@tcrosley: Me parece interesante que no se hayan introducido más chips "commodity" en el estilo 74xx para aliviar algunos problemas diversos (por ejemplo, combinar dos puertas NAND y dos NOR en un paquete, o tres multiplexores digitales independientes de dos entradas puertas, o cuatro puertas de paso de dos entradas de selección común, etc.) He visto algunas puertas lógicas "inteligentes", pero parecen ser de una sola fuente. Parecería que los costos de investigación y desarrollo para tales dispositivos deberían ser lo suficientemente bajos como para que una empresa que diseñó algunos pudiera beneficiarse al otorgarles una licencia por casi nada (permitiendo así que se los vea como piezas "comerciales"...
...y aumentar la disposición de los ingenieros a incorporarlos en sus diseños).
Bueno, al menos lo tenemos mejor que en la década de 1960. La computadora de orientación de Apolo, que voló a la luna, usó 2800 circuitos integrados lógicos, todos del mismo tipo (NOR duales de 3 entradas). Me imagino que esto fue por confiabilidad. Por supuesto, puede crear cualquier elemento lógico a partir de compuertas NAND o NOR. La familia de chips era RTL (lógica de resistencia-transistor) y cada chip costaba alrededor de $ 15- $ 20 cada uno (en dólares de 1962) dependiendo de la orden de compra.
@tcrosley Dada su mención de que los buses de 4 y 8 bits son los más frecuentes, tal vez se consideró preferible no crear diseños de 5, 6, 7 u 11 entradas porque los pines no utilizados pero funcionales cuando se usan en un 4 bits o El diseño de 8 bits tendría que subirse o bajarse explícitamente según corresponda, para no dejarlos flotando y, por lo tanto, sensibles al ruido.
@AnindoGhosh Puede que tengas razón; aunque bajar a tierra no necesita una resistencia, para TTL la corriente para una señal de bajo nivel en una entrada es 40 veces mayor que la de una entrada de alto nivel. Por lo tanto, se prefieren los pull-ups, pero requieren una resistencia.

Hay bastantes puertas lógicas de más de dos entradas disponibles. Por ejemplo, la serie 7400 de puertas lógicas se describe en esta página de wikipedia .

Para 8 entradas específicamente, hay:
7430 compuerta NAND de 8 entradas
744078 compuerta OR/NOR de 8 entradas

¿Son comunes las puertas NAND de 3-8 entradas?
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