Serie 7400

La Serie 7400 è un'importante famiglia di circuiti integrati realizzati in tecnologia TTL.

Descrizione

Il primo della serie, l'integrato digitale 7400 (si legge "74 zero zero"), contiene 4 porte logiche NAND, possiede 14 piedini (pin) due dei quali sono uno collegato all'alimentazione +5 V_cc (pin 14) e uno collegato a massa (GND, pin 7) per poter alimentare i transistor che formano il circuito delle porte logiche.

La famiglia 7400 venne utilizzata per costruire i computer, minicomputer e mainframe degli anni sessanta e settanta. Questa famiglia di dispositivi costituì uno standard de-facto nella disposizione della piedinatura, infatti le varie famiglie con prestazioni migliorate sia nel consumo di corrente che in velocità di commutazione che succedettero a questa, tranne qualche eccezione mantennero la compatibilità della piedinatura.

La famiglia 7400, similmente ad altre, è costituita da centinaia di dispositivi aventi le funzioni più diverse, le porte logiche di base, i flip-flop, i contatori, i transceiver di bus le unità aritmetiche e logiche (ALU) ed altre ancora. I dispositivi di questa famiglia erano disponibili anche nella versione 5400 avente prestazioni migliori in temperatura, garantiti per lavorare in una gamma di temperature operative da -55 a +125 °C.

Sono state realizzate delle evoluzioni che sono caratterizzate da migliori prestazioni in velocità, consumi, gamma di tensioni di alimentazione, temperature di lavoro (–40 +85 °C, che è detto "standard automotive") e altre caratteristiche. Il loro nome differisce dalla serie originale per la presenza di una o più lettere tra i numeri 74 e quelli che caratterizzano le funzioni logiche del particolare dispositivo. Ad esempio 74LS00 indica un dispositivo con le stesse funzioni logiche del 7400 ma realizzato con transistor Schottky (indicato dalla "S") e che è stato migliorato riducendo i consumi ("L" sta per "Low Power", bassa potenza dissipata, dato la bassa corrente assorbita).

Storia

Sebbene la serie 7400 fu di fatto il primo standard industriale a logica TTL, vi furono precedenti famiglie a logica TTL:

Sylvania Universal High-level Logic nel 1963^[1]^[2]^[3]
Motorola MC4000 MTTL^[4]^[5]^[6]
National Semiconductor DM8000^[7]
Fairchild serie 9300^[8]^[9]
Signetics 8200 e 8T00^[6]^[8]^[10]

Il 7400 quad NAND gate fu il primo esemplare prodotto in serie, introdotto da Texas Instruments usando lo standard militare in package metallico Flatpack (5400W) nell'ottobre 1964. La designazione iniziale dei pin era differente dallo standard successivamente sviluppato per il package DIP (in particolare, la massa a terra era il pin 11 e l'alimentazione il pin 4, differentemente dai pin 7 e 14 dello standard DIP package). La produzione di package in plastica DIP (7400N) arrivò nel terzo quadrimestre del 1966.^[11]

La serie 5400/7400 venne usata per molti minicomputer negli anni '70 e '80. Alcuni modelli di DEC PDP 'minis' usarono il 74181 ALU come elemento principale della CPU. Altri esempi erano il Data General Nova e gli Hewlett-Packard 21MX, 1000, e 3000.

Nel 1965, il valore standard di un SN5400 (grado militare, ceramico Flatpack) era di 22 US$.^[12]

Nel 2007, un esemplare di grado commerciale in package plastico lo si poteva trovare a 0,25 US$.

Texas Instruments SN5451 nel flat package originale
Un 74LS490 (doppio contatore a 4 bit) prodotto dalla SGS in formato DIP-16
Un 74HC00 (4 porte NAND) della STMicroelectronics in formato SO-14
Die di un registro a scorrimento a 8 bit 74HC595

Codifica e numerazione

La serie è caratterizzata da una codifica Indicizzata:

Logo del costruttore (nella foto in alto a destra: Texas Instruments)
Una o più lettere che identificano il costruttore (nella foto "SN")
- SN: Texas Instruments con processo di produzione per uso commerciale
- SNV: Texas Instruments con processo di produzione per uso militare
- M: ST Microelectronics
- T: SGS-Thomson
- TC: Toshiba
- DM: National Semiconductor
- UT: Cobham PLC
- SG: Sylvania
- RD: RIFA AB
Il numero 74 o 54, indicante il range di temperature di funzionamento
- 74: per impieghi commerciali (da 0 °C a +70 °C)
- 64: per impieghi industriali (da −40 °C a +85 °C, subito abbandonata)
- 54: per impieghi militari (da −55 °C a +125 °C)
Da zero a quattro lettere che indicano la sottofamiglia logica. Esempi:
- nessuna/zero lettere: TTL bipolare di base (caso della foto)
- LS: Schottky a bassa potenza
- HCT: CMOS ad alta velocità compatibile con TTL
Almeno due cifre indicanti le funzioni logiche svolte dal dispositivo. Esempi:
- 00: quattro porte NAND a 2 ingressi (caso della foto)
- 08: quattro porte AND a 2 ingressi
- 181: ALU bit slice a 4 bit
- 186: ROM a 512 bit (64x8)
- 8832: ALU a 32 bit con registri
Una o più lettere indicanti il tipo di contenitore del dispositivo (PTH o SMD) (nella foto "N", che indica un dispositivo detto DIP "Dual in-line package", sempre meno usato nelle grosse produzioni e sostituito dalla versione SMD)
Segue, nella seconda riga, un codice che in genere indica con le prime due cifre l'anno di produzione e con le seguenti due il numero della settimana
Sul retro dell'integrato vi sono talvolta altre indicazioni (lotto, stabilimento di produzione ed eventuali altre informazioni)

Note

↑ (EN) The Rise of TTL: How Fairchild Won a Battle But Lost the War | Computer History Museum, su computerhistory.org, See section: "The Rise of TTL". URL consultato il 17 giugno 2018.
↑ SM2927 Sylvania Universal High Level Logic May66, 1966.
↑ Digital ICs: Standard Logic, in Electronic Design, 7 gennaio 2002. URL consultato il 17 giugno 2018 (archiviato dall'url originale il 17 giugno 2018).
↑ TTL Integrated Circuits Data Book (PDF), Motoroloa Semiconductor Products Inc., 1971.
↑ (EN) Don Lancaster, TTL Cookbook, H. W. Sams, 1974, p. 8, ISBN 978-0-672-21035-8.
1 2 Don Lancaster, TTL Cookbook, Sams / Prentice Hall Computer Publishing, 1974, pp. 9, ISBN 0-672-21035-5.
↑ (EN) DM8000 series TTL – andys-arcade, su andysarcade.net. URL consultato il 17 giugno 2018.
1 2 (EN) 1963: Standard Logic IC Families Introduced | The Silicon Engine | Computer History Museum, su computerhistory.org. URL consultato il 17 giugno 2018.
↑ (EN) The Rise of TTL: How Fairchild Won a Battle But Lost the War | Computer History Museum, su computerhistory.org, See section: "Fairchild responds with TTL MSI". URL consultato il 17 giugno 2018.
↑ Signetics Digital 8000 Series TTL/MSI and Memories Data Book, Signetics Corporation, 1972.
↑ smithsonianchips.si.edu, http://smithsonianchips.si.edu/texas/ic.htm Titolo mancante per url url (aiuto).
↑ Allied Industrial Electronics Catalog #660, Chicago, Illinois, Allied Electronics, 1966, p. 35.

Voci correlate

Altri progetti

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Collegamenti esterni

(EN) Esempio di dati tecnici 7400 della Texas Instruments
(EN) Guida alle varie famiglie logiche (Fairchild Semiconductor)

Controllo di autorità	GND (DE) 4738014-7

Portale Elettrotecnica

Portale Informatica

[1] (EN) The Rise of TTL: How Fairchild Won a Battle But Lost the War | Computer History Museum, su computerhistory.org, See section: "The Rise of TTL". URL consultato il 17 giugno 2018.

[2] SM2927 Sylvania Universal High Level Logic May66, 1966.

[3] Digital ICs: Standard Logic, in Electronic Design, 7 gennaio 2002. URL consultato il 17 giugno 2018 (archiviato dall'url originale il 17 giugno 2018).

[4] TTL Integrated Circuits Data Book (PDF), Motoroloa Semiconductor Products Inc., 1971.

[5] (EN) Don Lancaster, TTL Cookbook, H. W. Sams, 1974, p. 8, ISBN 978-0-672-21035-8.

[:1-6] 1 2 Don Lancaster, TTL Cookbook, Sams / Prentice Hall Computer Publishing, 1974, pp. 9, ISBN 0-672-21035-5.

[7] (EN) DM8000 series TTL – andys-arcade, su andysarcade.net. URL consultato il 17 giugno 2018.

[:2-8] 1 2 (EN) 1963: Standard Logic IC Families Introduced | The Silicon Engine | Computer History Museum, su computerhistory.org. URL consultato il 17 giugno 2018.

[9] (EN) The Rise of TTL: How Fairchild Won a Battle But Lost the War | Computer History Museum, su computerhistory.org, See section: "Fairchild responds with TTL MSI". URL consultato il 17 giugno 2018.

[10] Signetics Digital 8000 Series TTL/MSI and Memories Data Book, Signetics Corporation, 1972.

[11] smithsonianchips.si.edu, http://smithsonianchips.si.edu/texas/ic.htm Titolo mancante per url url (aiuto).

[12] Allied Industrial Electronics Catalog #660, Chicago, Illinois, Allied Electronics, 1966, p. 35.

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