74HC / HCT: Що робити з невикористаними входами і чому?

Якщо я використовую ІМС в сім'ї 74HC або 74HCT, і я не використовую всі вхідні штифти, я розумію, що я не повинен залишати їх без зв'язку, оскільки вони будуть плавати. Але що саме я повинен робити з ними, і які плюси і мінуси різних варіантів?

Наприклад, якщо я використовую 74HCT08, який має чотири ворота AND, і я використовую лише два ворота, що мені робити з входами двох інших воріт?

Я бачив різні рекомендації в різних місцях, таких як ...

• підключіть їх безпосередньо до Vcc
• підключити їх безпосередньо до GND
• підключіть їх до Vcc через підтягуючий резистор
• підключіть їх до GND через висувний резистор

Які плюси і мінуси кожного з цих варіантів? Який варіант найкращий для стабільності та низького енергоспоживання?

Є кілька міркувань, які не згадувалися в інших відповідях.

1. Іноді невикористаний вхід відіграє важливу роль у логіці деталі. Прикладом може бути ворота з 4 входами, де фактично використовуються лише 3 входи. У цьому випадку логічний рівень, який ви прив'язуєте до невикористаного входу, повинен бути обраний належним чином, інакше логічна функція використаних функцій не працюватиме.
2. У деяких бізнес-/ промислових сегментах необхідно перевірити всі функції в кожній частині на дошці, навіть якщо вони не використовуються. Це робиться для того, щоб якась зароджена помилка мікросхеми не наражала на більш високий шанс катастрофічного виходу з ладу деталі. Додавання підтягувань або падінь на кожен невикористаний штифт дозволяє автоматизованому тестовому обладнанню перемикати штирі, що було б неможливо, якби вони були міцно прив'язані до VDD або GND.
3. Бувають випадки, коли зручно зберігати невикористані ворота доступними для можливої ​​подальшої переробки, щоб підробити дизайн у випадку виявлених помилок, потрібно інвертувати або комбінувати сигнали чи інші речі. Шпильки, жорстко прив'язані до VDD та GND, набагато складніше переробляти, тому додаткові підтягування або пониження забезпечують доступ до перекладок для переробки.

Відповідь за замовчуванням для входів CMOS полягає у підключенні їх безпосередньо до землі або до джерела живлення. Я б дозволив маршрутизації диктувати, які. Якщо це не має значення, підключіть їх до землі.

Я, мабуть, почав би з них всі схематично підключені до землі, а потім, можливо, перемкнути деякі на живлення під час маршрутизації, якщо це полегшить ситуацію. Якщо у вас заземлена площина, то земля - ​​це мережа, до якої ви можете підключитися, викликаючи найменші додаткові затори маршрутизації.

У деяких випадках ви можете прив'язати входи до виходів. Наприклад, зв'язати всі три шпильки воріт І разом. Це може виявитися в будь-якому з двох стабільних станів, але вам все одно в якому з них. Перевагою цього є, можливо, менша маршрутна перевантаженість, особливо якщо три штифта знаходяться поруч.

Звичайно, цей трюк прив’язки входів до виходів не працює з воротами, які інвертуються. Тоді ви або зробите осцилятор, або в кінцевому підсумку з входами, що плавають при абсолютній найгіршій напрузі для розсіювання потужності.

Додано

Це все, припускаючи, що це вхід до абсолютно невикористаних воріт, саме це я тлумачив питання. Полярність невикористаних входів до використаних воріт, безумовно, може мати значення, і тоді у вас може не бути вибору, чи потрібно вхід підв'язувати високий або низький. Наприклад, якщо ви використовуєте лише 3 входи 4-вхідного І або NAND-шлюзу, то невикористаний вхідний вхід повинен бути пов'язаний високо, щоб затвор працював за призначенням. Так само невикористані входи для використаних воріт АБО чи NOR повинні бути зав'язані низькими.

Не потрібно зв'язувати входи CMOS високими або низькими резисторами. Це не тому, що на входах CMOS вбудовані послідовні резистори, тому що вони не мають. Причиною цього є те, що не буде надходити високий пусковий струм, а також будь-яка шкода, спричинена утримуванням входу CMOS на рівні живлення чи заземлення, навіть при включенні живлення.

Підключіться до Vcc або GND. Це не має ніякої різниці. Без навантаження на виходи струм у внутрішніх транзисторах буде приблизно однаковим.

Або скористайтеся підтягуванням або витягненням - знову ж таки це мало має значення, за умови, що ви будете використовувати більше деталей, ніж потрібно, і якщо резистор не вийде, плаваючі входи можуть викликати ослаблені симптоми, які буде важче відстежити, оскільки "очевидно" немає необхідності перевіряти невикористані ворота. Я кажу з досвіду, коли кажу, що невикористані ворота можуть викликати містифікуючі симптоми на виході з використаних воріт у тому ж пакеті.

Методи підтягування / витягування є значною мірою похміллям з попередніх сімей, що передували CMOS.

Не важливо, який з варіантів ви обрали, всі зроблять те, що потрібно в 99,99% випадків. І в тому 0,01% випадків, що це неправда, ви знаєте і маєте вагомі підстави зробити щось інше. Я не можу придумати жодного прикладу, де це було б так.

Використовувати резистор є безглуздим, оскільки логічні входи CMOS дуже високоомічні, тому в потоці не буде протікати струм.

Це залишає з'єднання із землею або подачею як єдиний варіант, який ви обираєте, не має значення, що б не було зручніше.

Логічні схеми CMOS використовують поточний лише тоді, коли вони змінюють стан, тому вам слід застосувати фіксований стан на входах. Будь то нуль, одна чи комбінація обох взагалі не має значення.