时间:2025/12/27 22:15:03
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N74F676D是Philips(现NXP Semiconductors)生产的一款高速TTL(晶体管-晶体管逻辑)集成电路,属于74F系列,即快速TTL系列。该器件是一款8位同步可预置计数器,具备并行加载、同步计数和清零功能。它采用先进的双极工艺制造,具有比标准74LS系列更快的传输延迟和更高的工作频率,适用于需要高速计数和时序控制的应用场景。N74F676D通常封装于16引脚的DIP(双列直插式封装)或SO(小外形封装)中,适合在工业控制、通信设备、数字仪表以及各种需要精确时序处理的系统中使用。其主要特点是在时钟信号的上升沿进行同步操作,所有状态变化均与系统时钟同步,从而提高了系统的稳定性和抗干扰能力。该芯片广泛用于早期的计算机外围设备、数据采集系统和数字逻辑设计实验平台中。尽管随着CMOS技术的发展,低功耗高速逻辑器件逐渐取代了传统TTL器件,但在一些对兼容性要求较高或仍在使用TTL电平接口的老式系统中,N74F676D仍具有一定的应用价值。
型号:N74F676D
系列:74F (Fast TTL)
功能类型:8位同步可预置计数器
电源电压:4.75V ~ 5.25V
最大时钟频率:典型值约为100 MHz
传播延迟时间(tpd):约3.5ns至5ns(典型值)
输入电平:TTL兼容
输出类型:推挽输出
计数模式:同步二进制计数
封装形式:SO16, DIP16
工作温度范围:0°C 至 +70°C
引脚数:16
逻辑功能:带并行预置、同步使能和时钟使能的递增计数器
N74F676D的核心特性在于其高性能的同步计数能力。该器件是一个8位同步可预置二进制计数器,意味着其八个输出Q0到Q7的状态更新是在时钟CLK的上升沿统一完成的,确保了各个输出之间的严格同步,避免了异步计数器中存在的“纹波延迟”问题,这对于高精度时序控制系统至关重要。该芯片支持并行预置功能,用户可以通过将LOAD引脚置为低电平,在下一个时钟上升沿将数据输入端D0-D7上的数值加载到计数器内部寄存器中,从而实现任意起始值的设定。此外,芯片还配备了同步清零功能(CLR),当此信号有效时,在下一个时钟边沿将计数器清零,保证了系统复位的同步性,提升了整体时序一致性。
N74F676D具备时钟使能(CEP和CET)输入,允许用户在不中断时钟信号的情况下暂停计数操作。只有当两个使能端均为高电平时,计数器才会响应时钟信号进行递增操作。这种设计非常适合构建多级级联计数系统,其中高位计数器的使能信号可由低位计数器的进位输出(RCO)驱动,从而实现多位宽计数。其输出RCO(Ripple Carry Output)在计数达到最大值(即所有位为1)且CET为高时变为高电平,可用于级联扩展。
作为74F系列的一员,N74F676D采用了优化的双极型晶体管工艺,在保持TTL电平兼容的同时,显著提升了开关速度,典型传播延迟仅为几纳秒量级,最高工作频率可达约100MHz,远高于传统的74LS系列器件。然而,这也带来了较高的功耗和驱动电流需求。该芯片的输出结构为推挽式,提供较强的驱动能力,可直接驱动多个TTL负载。尽管现代设计更多采用低功耗CMOS器件如74HC/HCT系列,但N74F676D在需要高速响应和TTL电平接口的特定场合仍具优势。
N74F676D主要用于需要高速、同步计数功能的数字系统中。典型应用包括高频脉冲计数器、定时器模块、频率分频器以及数字控制系统中的位置或事件计数单元。在通信设备中,它可以用于帧同步计数或波特率生成电路中,利用其可预置特性设置初始计数值以实现精确的时间间隔控制。在工业自动化领域,该芯片可用于PLC(可编程逻辑控制器)中的高速计数模块,对编码器输出的脉冲进行实时累加,从而监测电机转速或机械位移。
在测试与测量仪器中,如数字示波器或频率计,N74F676D可用于门控时间内对输入信号周期进行计数,配合其他逻辑电路实现频率或周期的数字化测量。此外,由于其具备并行加载和同步清零功能,该器件也常被用于构建可编程定时器或事件序列发生器,例如在自动售货机、交通灯控制系统等嵌入式应用中,通过预设初值并进行递减或递增计数来实现延时控制。
在教育和科研领域,N74F676D是数字逻辑课程实验的重要组件之一,用于演示同步计数器的工作原理、级联方法及时序分析。其清晰的功能定义和直观的操作方式使其成为学习时序逻辑电路的理想选择。虽然当前主流设计已转向集成度更高、功耗更低的CPLD或FPGA方案,但在教学演示和原型验证阶段,使用N74F676D等标准逻辑芯片仍有助于学生深入理解底层硬件行为。
74F676N
SN74F676N
MB74F676