时间：2025/9/29 8:46:30
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M74LS21P是一款由STMicroelectronics（意法半导体）生产的双4输入与非门（NAND Gate）集成电路，属于低功耗肖特基TTL（Transistor-Transistor Logic）系列中的74LS系列。该芯片采用14引脚DIP（Dual In-line Package）封装，广泛应用于数字逻辑电路设计中。M74LS21P内部集成了两个独立的4输入与非门逻辑单元，每个门电路均基于标准TTL电平工作，具备良好的噪声容限和较快的开关速度，适合在中等速度要求的数字系统中使用。
M74LS21P的设计遵循工业标准74LS系列电气和逻辑规范，其主要功能是实现逻辑“与非”操作，即当所有输入均为高电平时，输出为低电平；只要有一个或多个输入为低电平，输出即为高电平。这种逻辑特性使其在组合逻辑电路、控制信号生成、地址译码、状态判断等场景中具有广泛应用。由于其成熟的工艺和长期的市场验证，M74LS21P常用于教育实验、工业控制设备、通信模块以及老旧系统的维护和替换中。此外，该器件支持宽温度范围工作，适用于工业级环境，具备较高的可靠性和稳定性。
型号：M74LS21P
类型：双4输入与非门
逻辑系列：74LS
封装形式：14-DIP
电源电压：4.75V ~ 5.25V
高电平输出电压：≥2.7V
低电平输出电压：≤0.5V
高电平输入电压：≥2.0V
低电平输入电压：≤0.8V
输出电流（高电平）：-0.4mA
输出电流（低电平）：8mA
传播延迟时间（典型值）：15ns
工作温度范围：-55°C ~ 125°C
输入钳位电压：-1.5V
最大时钟频率：约33MHz
功耗（每门）：约9mW
M74LS21P作为一款典型的低功耗肖特基TTL逻辑器件，具备多项优异的电气与逻辑特性，适用于多种数字系统环境。首先，其采用肖特基二极管钳位技术，有效防止晶体管进入深度饱和状态，从而显著缩短了开关转换时间，提升了整体响应速度。相较于标准TTL器件，74LS系列在保持较高运行速度的同时大幅降低了功耗，使得M74LS21P在连续工作的系统中具有更好的能效表现。其传播延迟时间典型值为15ns，能够满足大多数中速数字电路的设计需求。
其次，M74LS21P具有较强的驱动能力，每个输出端可驱动多达10个标准TTL负载（扇出系数为10），这使其在多级逻辑级联或信号分配应用中表现出色。同时，该器件具备良好的输入噪声抑制能力，输入高低电平阈值明确，分别为2.0V和0.8V，在复杂电磁环境中仍能保持稳定可靠的逻辑判断。此外，芯片内部集成输入保护二极管，可有效防止静电放电（ESD）和反向电压对输入端口造成损坏，提高了长期使用的可靠性。
再者，M74LS21P的工作温度范围宽达-55°C至125°C，符合军用和工业级应用标准，适用于高温、低温等恶劣工作环境。其14引脚DIP封装便于手工焊接和插拔，特别适合原型开发、教学实验及小批量生产。该封装还提供了良好的散热性能和机械强度，有助于延长器件寿命。最后，由于74LS系列是业界广泛使用的标准逻辑家族，M74LS21P与其他厂商生产的兼容型号之间具有高度互换性，便于供应链管理和备件替换。
M74LS21P广泛应用于各类需要实现多输入与非逻辑功能的数字系统中。在数字计算机和微处理器外围电路中，它常被用于地址译码器的设计，通过检测多个地址线的状态来选通特定存储单元或I/O端口。例如，在存储器扩展电路中，利用M74LS21P可以判断高位地址是否全为高电平，从而触发片选信号，实现存储空间的合理划分。
在工业控制系统中，M74LS21P可用于构建状态监控逻辑，如当多个传感器信号同时为高（表示正常状态）时，与非门输出低电平，触发报警复位或允许系统继续运行；一旦任一传感器异常（输入变低），输出立即变为高电平，启动保护机制。这种应用充分利用了与非门“全高才低”的逻辑特性，增强了系统的安全性和响应速度。
此外，在脉冲信号处理和时序控制电路中，M74LS21P可用于构建同步控制逻辑。例如，在多通道数据采集系统中，只有当所有准备信号到位时，才允许启动下一时钟周期的操作，此时可使用M74LS21P作为使能条件判断单元。在通信接口电路中，也可用于数据包头识别或帧同步检测。
教育领域也是M74LS21P的重要应用场景。由于其功能明确、接线简单、逻辑直观，常被用于高校电子类课程的实验教学中，帮助学生理解基本逻辑门的工作原理、真值表验证、卡诺图化简以及组合逻辑设计方法。配合面包板和LED指示灯，学生可快速搭建并测试逻辑电路，提升实践能力。
74LS21, SN74LS21N, DM74LS21M
