7400シリーズの「ゼリービーン」ロジックICの使用方法を学ぶことは価値がありますか、それとも完全に廃止されていますか？

エレクトロニクスを学習するためのロードマップには、7400シリーズのロジックチップが含まれていました。これらのチップを搭載したラボを含む「Art of Electronics」ラボマニュアルのラボに従うことで、エレクトロニクスの研究を始めました。これらの特定のラボを行う前に、いくつかのカスタムMicrochip PICおよびAtmelマイクロコントローラーボードを構築することになりました。今、私はFPGAを目で見て、そのうちの1つを試すことに興奮しています。7400シリーズを後に残す必要がありますか、それとも最新のプログラマブルロジックチップを理解するためにそれらの理解が基本と見なされますか？7400シリーズの一部は、シンプルなものの新しい（良い）デザインでまだ使用されていますか？常に使用される特に有用な7400シリーズチップはまだありますか？7400シリーズのラボを実施するのにそれほど時間はかからないでしょうが、部品を調達するのに苦労したので、それらがどれほど時代遅れであるかの感覚が欲しかったのです。私はいくつかを見つけることができませんでした、そして、私は受け入れられると思ったより多くのお金を使うことになりました。

溶液：

すべての答えをありがとう！すべての答えは役に立ちました。7400はまだデザインに用途があり、今日でも有用であると確信しましたが、通常、プログラマブルロジックがより適切な大規模なロジックデザインには適していません。さらに、プログラマブルロジックデバイスを使用する前に、ディスクリートロジックICを使用することを学ぶことが準備段階であると確信しました。

FPGAを使用しているからといって、74xxについて学習することは時代遅れだと1分間考えないでください。FPGAを使用して設計するには、頭の中で動作するロジックをディスクリートゲートレベルで「見る」ことができなければなりません（ディスクリートロジックチップ74xx、cmos 40xxからこのスキルを学びます）。

FPGAのプログラミングはコンピュータープログラムの作成とは異なり、見た目は似ていますが、それを伝えるのはバカだけです。

ネット上の多くの人々が、FPGAの設計が大きいか遅いかを語っています。実際には、真のマルチプロセッシングパラレルゲートレベルで考える方法を理解していないため、ほとんどのことをしようとしています。 、これは単に「C」または「C ++」を書いているように、設計ツールをクラックしてプログラミングを開始するだけだからです

1. 自宅のコンピューターでFPGAのデザインをコンパイルするのにかかる時間で、74xxの単純なロジックデザインをブレッドボードできます。
2. デザインにFPGAを使用する場合、「ハード」FPGAではなくシミュレータを使用する必要があります。つまり、74xxデザインが誤動作している場合、接続をいじることができます。FPGAで書き直し、シミュレーションを再実行する必要があります、そして30分以上かけてFPGAデザインを再コンパイルします。

74xxまたは40xxの範囲に固執し、ゲーティングでいくつかの「加算器」、「シフター」、およびLEDフラッシャーを構築します。ディスクリートチップの表示に慣れたら、FPGAである大規模な「ブロブ」での作業が容易になります

私が見ている2種類のディスクリートロジックはまだ多く使用されています

• バッファー。長いバスラインを駆動するために60 mAが必要な場合、またはFPGAをフライする機会を与えたくないボードからの着信信号がある場合、ディスクリートバッファデバイスが必要です。バッファーは、5 Vレガシーインターフェイスと低電圧FPGA I / O間のレベルシフターとしても使用されます。

• ちょっとしたロジック。TI、NXPなどにはすべてこれらがあります。これらは基本的にTTLロジックと同じ古い機能ですが、通常はパッケージ内の1つまたは2つのゲートのみです。また、パッケージはSOT23やSC70のような微細なものです。制御信号を修正するためにインバーターまたはANDゲートが必要な場合（電源シーケンスなどの場合）、$。05または利用可能な$ .10ゲート。

既に手元にある場合は、ラボを行わず、ラボの動作と動作について良い感覚を得る理由はありません。

基本的なTTLレベルはますます時代遅れになっていますが、同じゲート/ロジックを提供するさまざまなラインがありますが、より近代的な設計に適しています... CMOS、高速、低電圧など

7400シリーズはたまにしか使用していませんでしたが、使用したときに、シリーズが提供するものについて十分に理解できたことを嬉しく思いました。

FPGAのプログラミングは非常に多くのプログラミングですが、ターゲットハードウェアは、ほとんどのプログラマが頭を悩ますことができないレベルで並行しています。さらに、アプリケーションプログラミングの洗練された世界には、アナログをまったく持たない複雑な問題（タイミング、信号の登録、I / Oピンの方向など）があります。

74xxロジックを学習すると、信号の登録、クロックのファンアウトなどの問題を感じることができます。重要なことは、74xxロジックに夢中にならないようにすることです。 FPGAは驚くべきものを右手で処理できます。FPGAで74xxロジックをエミュレートすることしか考えられない場合、FPGAはその潜在能力を無駄にしています。

多くのプロジェクトでは、ディスクリートトランジスタを実際に構築するには大きすぎるディスクリートロジックが必要になりますが、PLDでさえ非常に過剰であるか、電流を使いすぎる可能性があります。そのような役割を満たすことができる、ストックされている74HCxxなどのデバイスを知ることは有用です。場合によっては、役割を満たすための「明白な」部分があるかもしれませんが、他の部分は実際にそれをよりよく満たすかもしれないことに注意してください。時々、予期しない方法で部品を使用して、固有のプロジェクト要件を満たすことができる場合があります。私が特に誇りに思っている1つの例は、74xx153または74xx253を抵抗器とスモールキャップと共に使用して、次の両方の機能（入力A、B、およびC、出力XおよびY）を実行することでした。

X =！A
Y =！A＆Bの場合は出力C。それ以外の場合はYを押します

抵抗器とキャップ（Yからのフィードバック）が厳密に必要かどうかはわかりませんが、1980年代初期には他の設計者が複数のチップを使用していたはずの役割を満たすために、設計では74xxロジックチップを1つ使用しました。

PCB空間の1平方フィート全体をグルーロジック（つまり、接着された74xxチップ）で満たした時代は終わりました-教育プロジェクト、廃止された交換ボード用のスペアパーツの改造/作成、および奇妙な高信頼性、高-温度、スペース、ミルまたはエアロ定格の製品。

過去2年間、私は膨大な高価なFPGA電源を搭載したボードで作業してきました。これらのボードで74xxがまだ使用されている例を次に示します。

• バスまたはラインドライバーとレシーバー -一部のロジックファミリは、マイクロコントローラーまたはFPGA出力よりも優れた電流処理機能を備えており、一部のロジックファミリはFPGA出力（EMI！）ほど有毒なスルーレートを備えていません。また、FPGA入力は、GNDまたは電源レールを超えて信号を鳴らすための非常に厳しい仕様を持つ傾向があります。悪意のある場所からのトレースとFPGAの間のシングルゲートチップにより、大きな心配を省くことができます。

• 回路の安全関連部分 -冗長性を備えた設計の一部を構築するか、プログラム可能なデバイス（マイクロコントローラー、FPGAなど）のみを使用して、希望どおりに動作するかどうかを確認する手段を構築することは、しばしば困難または不可能です。これは、小さなロジック（シングルゲートIC）が非常に便利な場所です。時には、ダイオード、ディスクリートトランジスタ、抵抗器（ディスクリートDTL、RTL、TTL）で構築されたロジックを使用することもあります。

• 通常よりも高い電圧レベル、非常に厳しいタイミング仕様と組み合わせることもあります-特にアナログまたは電源回路を設計する場合、10〜15 Vで動作する回路の一部の周囲に何らかのロジックが必要になるか、電源部のイベントとFPGAの間にインターフェイスが必要です。4000シリーズのCMOSチップは、15 V以上で動作するため、依然として素晴らしいです。離散DTLは、非常に速い伝播遅延と3.3 Vを超える電圧の両方を処理するように設計できます。MOSFETのみをオンにするMOSFETドライバーが必要な場合3.3 Vの「アイランド」からの2つの出力が一致する場合、必要なAND論理ゲートと0および10 Vゲートドライバーへのレベルシフターは、ディスクリートロジックを使用して実現できます。

• コストと予測可能性-一部の産業用電源は、ごく最近のものでも、特定のフライバックレギュレータICまたはその他の統合された「ソリューション」を使用せず、14ピンの単一ロジックICを中心に設計されています。大量の場合、これらのロジックICは安価であり、PWMコントローラーなどの一部のコストがかかります。また、回路を微調整して、何が起こっているかを正確に知ることができます。残念なことに、非常に多くの電源ICのデータシートには多くの疑問が未解決のままであり、それらのほとんどは特定のアプリケーションを念頭に置いて設計されています。メインストリームから少し外れた要件がある場合は、すぐに使用できる多くのICがフィルターで除外されるようになります。（出力の容量性負荷に制限はありませんか？ヒカップモードまたはフォールドバック電流特性を持つものには近づかないでください。

要約すると、今日、74xxまたは4000シリーズのICを使用して、1行または2行以上の論理式で表現できるものを作成することはほとんどありませんが、これらの分野では数万人の小さなヘルパーがまだ使用されていますこれらは、アナログまたは電源環境では「非常に適切に指定されたトランジスタオンチップ」と見なされます。

現在、ロジックチップを「学習」することは、大きなロジックブロックまたはALU全体を構築する方法と比較して、電気DC および AC仕様についての詳細な場合もあります（後者も同様です）。

離散論理は、電子基板の設計またはデバッグを行う場合に誰もが知っておくべきことの1つです。私が理解しているように、大規模なディスクリートロジック設計を掘り下げる人はほとんどいません。同じ機能を単一のチップと一部のサポートチップに配置するには、あまりにも多くのオプションがあります。これには、マイクロコントローラー、CPLD、FPGA、ASIC、SoC、PSoC、DSP（プロセッサー）などが含まれます。マイクロチップには、プログラマブルロジックセルを備えたマイクロコントローラーも搭載されています。

http://www.microchip.com/pagehandler/en-us/press-release/microchip-launches-8-bit-mcus-with-configurable-lo.html

おそらくもっと多くのオプションがあります。離散ロジックは依然として有用ですが、それらからALUを構築する方法を学ぶ必要はありません。The Photonの実用的な離散ロジックのリストに同意する必要があります。そうでなければ、私の意見では、マイクロコントローラとFPGAが最も実用的です。

Tevoが言うように、利用可能なものを知ることは役に立つかもしれません。そうは言っても、私は彼らにあまり時間をかけなかった。あなたのように、私は彼らが道に沿った一歩であることを期待して7400のかなり小さな選択を買いました。

うまくいかなかった。

FPGAを本当に楽しみにしています。知覚された道をたどるよりも、興味を持ち続けて楽しいと思うことをする方がおそらく重要です。結局のところ...それが忙しい仕事のように感じすぎた場合、あなたは少し燃え尽き、しばらく戻ってこないかもしれません。

入手した7400の部品をよく見てください。あなたは彼らが何をするかについてまともなハンドルを持っていると思いますか？

FPGAにジャンプする前に、少なくとも論理ゲートとフリップフロップを理解する必要があると思います。あなたがそれを持っているならば、それのために行きなさい。