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電気・電子
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【74/TTL】ロジックICとか論理素子を使い倒せ! Part1【GreenPAK】
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【74/TTL】ロジックICとか論理素子を使い倒せ!【GreenPAK】
ロジックICのスレが無いので建てました。
とは言えTTLだけではネタが続かないので、以下の話題歓迎!
・変わった74シリーズの紹介、使い倒し
→ 74LVC1G97/98、マジお勧め!
・Tr/FETで論理回路
→ 1個でインバータ、並べればワイヤードOR回路
・SPLDのGreenPAK
→ 俺的には基板設計の革命だと思う
・PIC/AVR/PSoC内のCLC
→ PIC/AVRにCLC-構成可能なロジックセルとか、聞いてねぇ～
・MCUもPLD的なロジックICだ!! (暴論w)
→ マイコンだってAND/ORする低速論理素子じゃね? - コメントを投稿する
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最初は74LVC1G97/98をネタにしたい。
1ゲートロジックって00とか02とかを使うのが普通かな?
でも配線によってNAND, NOR, EX-ORのなんにでも化ける1G97は超便利!、部品の種類を減らせられ、まとめ買いでお得!
SN74LVC1G97
コンフィギュラブル・マルチファンクション・ゲート
https://www.ti.com/p...ct/ja-jp/SN74LVC1G97 -
だがしかし、たった今、同機能でもっと安価なデバイスがある事に気がついてしまった… orz
Logic Gates | NC7SZ57
https://www.onsemi.c.../logic-gates/NC7SZ57
えっ、こんなのがあったの!! 知らんかった… orz -
うぉ、1G99とか、こんな機能強化があったのか。これ、3-stateも出来るから1G125も代替え出来るやん!
データシート見ると2007年リリースみたいだけど、なんで知らなかったんだろ… orz
SN74LVC1G99
ウルトラ・コンフィギュラブル・マルチファンクション・ゲート、3 ステート出力
https://www.ti.com/p...ct/ja-jp/SN74LVC1G99 -
安いFPGAボード使えば全てが解決するんじゃないかな
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だいがえ…
半導体が全然手に入らなかった2年前だと、ひとつでいろいろ使えるのはありがたかったけど、今は入手には困らないし。
マルチファンクションデバイスをうまく使えるのって、中規模(ってどれぐらいだ)の製造をやってるようなところかな。
ワンタイムでもいいので、プログラミングができたらいいのにな。 -
>>5
うぅん。FPGAを使うのは当たり前で、あと少し機能が足りないとか、あと少しピンが足りないとかの隙間にロジックIC。
例えば汎用入力が64本欲しいけど、その為に大きなパッケージのFPGAなんてムダで、74HC165が4個あれば事足りるとかね。 -
>例えば汎用入力が64本欲しいけど
>74HC165が4個あれば事足りるとかね。
「汎用入力が32本」ですね… -
>>8
ハズ(^^; -
>>6
> プログラミングができたらいいのにな。
あるよ。
GreenPAK™プログラマブルデジアナ混載製品
https://www.renesas....ixed-signal-products
これはすっごく便利 -
>>11
> SOT23-5ぐらいを期待したい。
えっ～、そのサイズのプログラマブルロジック？
GreenPAKの最小が12ピン(SLG46811V)だけど、これではダメか？
それより小さいのなら反則技のATTinyのSOT-23-6になるなぁ～
> GreenPAK。ルネサスがどれぐらい長期的に
長期的つうか、売れ過ぎててTIの目を覚まさせたみたいよ。
TPLD1201 12pin
Programmable logic device with eight general purpose input or outputs (GPIOs)
https://www.ti.com/product/TPLD1201
GreenPAKのパクリにしか見えないw -
えー。セカンドソースとかじゃないの?
機能を寄せてくるのはあったとしても、省略形も一致させるかな。
ACMPとかDLYとかCNTとか。 -
>>13
さすがにそれは無いっしょ! と似たパッケージのと見比べたら……
https://i.imgur.com/aXrnDBG.png
これ、1ピンの名付け方が違うだけで、ピン配列も中の機能もSLG46110と同じ!!
言われてみればブロック図の雰囲気も似てるし、並べ替えただけの確かにセカンドソースかもねw -
あっ、同じ所を赤線で結び付けしたけど、線が細くて分かりにくかった(^^; >>14
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日本の半導体をパクるなんて珍しい
逆なら腐るほどあるだろうが -
>>16
いやいや。GreenPAKは元々Silego Technology社(米国)が開発したもの。
そのSilego Technology社をDialog Semiconductor社が買収し、Dialog Semiconductor社をルネサスが買収して今はルネサスブランドw
日本製ではないよ -
なーんだそうなんだ
そりゃそうだよな。日本人が真にオリジナリティのあるもんなんて作れる訳がないし -
>FPGA/CPLDで解決するのはその通りだが
しないから、他の商品が存在する。 -
>>20
そうそう。低速ロジックをFPGAにやらせるとピン数増えて無駄に高くつく -
>>23
専ブラ(ChMate)ならpngアップ出来てるけど？ -
GreenPAK、確かにロジックICを5個か6個取り込める。
電源制御に使うとリセットICを2個or4個、6段のシーケンサ、2電源対応で 3.3Vと5Vを1個で制御。一体専用IC何個分だ?って感じ。
ただ小さなCPLDとしては不満。
GreenPAKには16個のLUTが/DFFがあるけど、CPLDならLUT+DFFの構成。
なのにGreenPAKらLUT or DFFの別々。
同じ事をするには2個消費して実質8マクロセルしかない…orz -
>>24
専ブラはトラウマなんだよなぁ・・・ブラウザじゃダメなのかな。 -
Aliで買えるSOT23-5ロジックIC
https://aliexpress.c...005005213300767.html
MC74HC1G00 02 04 08 14 32 GU04
https://aliexpress.c...005005276277023.html
SN74LVC1G86
https://aliexpress.c...005005798459184.html
MC74VHC1G08
https://aliexpress.c...005005527147870.html
MC74VHC1G132
https://aliexpress.c...m/i/32906049830.html
ここにもいっぱいあるけど高すぎる、評価最低なので買うには勇気がいるなあ
マルチファンクションおもしろそうだけどホビーでちょっと使うには… -
1G97等のマルチファンクションシリーズ
・1G57は97からマルチプレクサを削ったものらしい。まぁ、97は3-stateでないからマルチプレクサとしては使いにくかった。
・1G99、3-stateを追加した97の上位版。知らんかったorz
・2G97、NXPかNexperia?から97の2回路入り
・3G97、TIから3回路入り。最近らしい。対抗意識？
とまぁ、知らぬ間に増えてた97シリーズ。ちっとも知らんかった orz -
MC14517B - デュアル64ビット・スタティック・シフト・レジスタ
https://www.onsemi.j...s-registers/mc14517b
74HC164とか74HC165とか8bitしかなくて、32bitとか64bitだと数個必要…。
それ以外でもちょっと多めのFFが欲しい時はある。
74シリーズだと74F189があるけどこれは完全なRAMだし、それなら普通のSRAMがマシ。
I2CやSPIにもSRAMがお手頃にあるけど、制御がメンドイ。
なのにMC14517B。これ、制御が簡単、デュアルで128bitを1個で、基本シフトレジスタだけど16bit単位で途中から出し入れ可能。2系統あるからワード単位で並び順の変更とか応用出来そう…。
ビット単価で見れば74HC164/165よりも安いし、FFなロジックICの16個分を1個とか、アイデア次第で色々と使えそう。 -
シリアルバッファや画像キャプチャやスキャナのラインメモリくらいしか思いつかねえ
でもそういうのはマイコン側で高速RAMがあれば充分だからプアなマイコン用か -
いうても4000Bシリーズだったら、たいしたクロックにもならないし
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あ。ID変わってるけど、33と35は同一人物です。
そうか。むしろ4000Bは製造中止にならないともいえるのかな。年寄りを見たら生き残りと思え、みたいな。
それよか、シフトパラレルRAM問わず「ちょっと多めのFFが欲しい時はある」という発想になるのかって思う。
ぼくの脳みそはそんなふうには発想できないな。 -
>>38
なんのワードが引っ掛かって書けないのか分からないけど。
貼った絵は俺はランダムアクセスしたいから、贅沢に2バンク使うアイデア。
読出すと破壊されるから、読出しながら別バンクに保管。
書込み時は別バンク保管時にデータの差換えで対応。
これならワード単位で自在にアクセス出来そうな。
全部有効に使うには頭の捻りが必要そう(^^; -
>>37
> 多めのFFが欲しい時はある」という発想
具体的にはパターンジェネレータなの。4517Bなら16bit長で8パターン作れるし。
ここでフト気付く、｢PICやAVRとかSPIを持つマイコンなら作れるんじゃね?｣と(^^; -
4000番台はRCAがオリジナル、4500（14500）番台はモトローラがオリジナルで
元々は別ファミリで電気的特性も違ってたような -
>>33
う～む、FPGAもいいね！
4517Bとの比較でヒットしたiCE40。これ、スマホ向けに作ったらしいけど中々美味しいハードIP持ってる。
それに今はPythonから高位合成出来るとか！いつの間にそんな時代になったのやら(*_*)
iCE40LPなら384個のFFがあり、4517Bの3倍。でも価格は2倍。周辺回路も取り込めるからコスパは1.5倍以上良い事に…
う～む…… -
初心者です
ロジックICの代替用途でCPLD/FPGAを使いたいと思い立ちlatticemachxo2やaltera maxⅡあたりを見ているのですが、ここ5年くらいでめちゃくちゃ値段上がってないですか？(書籍やブログの紹介記事から2～5倍になっている)
最新の高性能品ならわかるんですがepm240とか大昔の低性能なやつでもdigikeyで2000円するし、aliexpressの中華ボードはなぜかそれより安い1000円だし、、、
ホビー用途なんで、中華でもパチモンでも良いので安くてピン数がそこそこで100LUTくらいあるおもちゃがあれば教えてくださいm(_ _)m -
CPLDやFPGAは新陳代謝が激しいデバイスなので、
・古いデバイスはどんどん希少品になっていくし、当然値段もどんどん上がる
・高集積でより小さいパッケージになっていく
値段を気にするなら、そのときそのときの最新のデバイスを検討する方がいいです。XO2はまだましな方だと思います。 -
誤飲のがおぬぬめ
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>>45
CPLDならMAX V、FPGAならiCE40が今は値段がこなれてるよ。
iCE40LP搭載ボード(名前忘れた)が美味しそうだと日曜に眺めてた
https://github.com/wuxx/icesugar-nano
あとMAX Vは入手困難 -
>あとMAX Vは入手困難
文脈からいえば、入手困難なのは MAX II ですよね？ -
>>51
うぅん、MAX Vの話。
IIの安価なのはこんな感じ
https://i.imgur.com/Z5tSWOl.png
2100円超えてる。けど、192MCならVはその半額
https://i.imgur.com/WBAllQf.png
でも、ロジックICの代替えなら32MCで十分と推測
https://i.imgur.com/b7TGHKE.png
それならお値段は10分の1の200円で、これが薦めた理由。
でも、32MCは在庫が少ない -
Digikeyには小さいものから大きいものまで在庫がありそうなので、なんで「あとMAX Vは入手困難」なのかな? と。
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>>53
半導体不足の時、｢MAX Vは何年後に入手出来るか分からない｣と言われてたから。
今見ると32MCは少ないけど、大きいのは割と在庫あるのね(^^; (←安いほうから見るから気が付かなかった) -
CPLDでやりたい事がソフトウェアレベルでチェック出来る
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>>55
最近はPythonで高位合成出来るんだってね。知らんかった -
なんか極小メモリ替りになるもの無いかなと探してたら、一つ見っけ!
FIFOメモリ 74HC40105、4ビット✕16段構成ですっごく扱いが面倒臭そう(^^;
でも見方を変えると16ビットシフトレジスタを4本束ねたもので、HC165の8個分。でも値段は3個分。
なかなかコスパはいいね、絶滅危惧種だけど(^^; -
>>31
> 知らぬ間に増えてた97シリーズ
さらに増えてた97シリーズw
・1G3208、4桁が???だが中身は32(OR)→08(AND)で3208。まあ覚え易いけど要るかな？1円でも安くしたい大口需要家向けなんだろう。
・1G0832、これは3208のAND→OR版。
・2G100、新し過ぎてDigiKeyにまだ掲載されてねぇ～w 中身は97→DFFで、ほぼマクロセルやん。2回路入りで1個で全加算器になりそうな… -
極小メモリ替りになるもの、巷のLチカ用途で有名な74HC595(笑)
これ、改めて考えてみれば16bitのデータを保持出来るなぁ -
日常的に使ってる装置が5回クリックで長押しの起動めんどくさいので
ボタン押すと7回か8回のパルスになったあとずっとON,離すとOFFみたいなロジック安く組めないかずっと考えてる
マイコンなら簡単なんだけど
HC04か00で4Hzくらいの発振器にしてHC4020のbit2,7,8をダイオードorするか
発振器2個のorとか
なんならトランジスタ3個でできそうな気もする -
>>62
Tr3個、マルチバイブレータかな？ -
>HC04か00で4Hzくらいの発振器にしてHC4020のbit2,7,8をダイオードorするか
シュミット使った方が安定だし部品も減る。NANDシュミットとか使えば、空きゲートをカウンタ出力をいじるのにも使える。 -
おおそれがいいね132在庫あったかな
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HC132なかった…
HC14で作ってみた
74HC14で発振器2個作ってダイオードorしてss8050で電磁石駆動
装置側内部に余裕がないのでスイッチと並列にリードスイッチのみ埋め込み
電磁石は190mA@5V,130mA@3.3Vくらいやった、1cm離れてもリードスイッチに作用する
https://i.imgur.com/lko7aty.jpeg
https://i.imgur.com/s94dBVW.jpeg
300msで5-8回クリック2-3秒長押しは達成できたけど
5回だったり9回だったりでかなり不安定
コンデンサが高いのでtiny202や13Aとコスト的には変わらないかも…
回路図書いてこれはバラそう -
>>67
発振器ならシュミットは逆に邪魔で、HCU04を使うべきと思うけど。
発振器2個でダイオードORかぁ～、その手があったか！
ただ確実に動作させるならマイコンかGreenPAKかな。
ロジックICで安くか、発振器2個案なら発振器が安定すれば問題解決だろうけど -
発振器の起動特性を安定化って、やった事ないわ。発振器は安定化してからリセット解除で動作開始させるのが普通だし。
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回路図はコレ
https://i.imgur.com/o3sEX1y.png
追試したら発振開始に10秒くらい掛かることがあるっぽい
HCU04で38k発振したときに立ち上がりを改善しようとしていろいろやって
隣でインバーターループで150MHzくらいの発振させてきっかけを作ってあげるのが最も効果的だった
こんな感じ
https://i.imgur.com/IkCQ0Rg.png
今回もそうすればいいのかもなーとか思いましたがお蔵入りっぽいのでこれはここまで -
>発振器ならシュミットは逆に邪魔で、HCU04を使うべきと思うけど。
>>70で回路が提示されているけれど、シュミットインバータ1個のCRオシレータはアイデアの引き出しには入ってないのかな。
132を使えば、1ゲートでイネーブル付きのオシレータが作れるし、便利だと思います。 -
>>77
何が「逆」なんだろう。
シュミットインバータをCR発振器として使うことの話なので、
入力端子の電圧が上下する「狭い範囲」は、
「通常のロジック回路のようなほぼ電源レール」ではなくて、
それよりせまい
「ヒステリシスの上下限電圧」
の意味ですよ。
対照として出てきているインバータで作るタイプのCR発振器の入力端子は、
発振しているとき、電源レールを行ったり来たりします。
そういう前提なので、0Vからの立ち上げ時に、
(シュミット1個タイプのように、ヒステリシス上下限電圧まで上昇させることもないので)
初回にがっつり時間が長くなることはないですよ。
大事なことなので。何が「逆」なんだろう。 -
>>76
何が原因で時間がかかるのかわからない状態なら、毎回完全放電してから起動の実験をするかな、って気がします。
「毎回、すべての部品が完全放電したのを確認してから起動実験をするべきだろう」などとは、ぼくには言えませぬ。
それはなかなか面倒です。 -
74HCU04でインバーターx2 ダイオードorの回路を試しました
5回点滅後5秒点灯はうまくいたのですが、電源投入後の初期動作が
1回点滅だったり5回だったり全点灯だったりと不確定です。
SW1:ディスチャージスイッチを追加して毎回それを押してパワーオンしても不確定
HC14シュミット式はL開始が確定していたのにこれは使えそうにないです。
74HC04、CD4069UBE、HEF4069UBTでもほぼ同じ結果
74HCU04、HEF4069UBTはsopだったのでソケットにゲタかましています
https://i.imgur.com/B0FG2Ob.jpeg
回路
https://i.imgur.com/daYr91P.png -
>>79
HC14シュミット式は電源電圧の影響を受けやすいので
ソレノイドコイルの対策でダイオードと47uF,0.01uFを追加しています
あれらが無いとまともに動かなかったからです
そのへんがちょっと怪しそう -
>>80
え～HCU04でもダメでしたか、申し訳ない。厳しいねぇ～
極低周波発振回路の発振開始時の再現性が悪いと仮定するなら、非安定マルチバイブレータはどうだろう？
電源がキチっとオンしていれば、1クロック目から安定動作するんではなかろうか。 -
>>80
連投ごめん
仮説：電源立ち上り依存で、2つ発振回路の発振開始特性が揃っていない。
対策案：13ピンと1ピンにそれぞれTrを追加。ベースは共通でCRのリセット回路にする。(FETがいいかな)
電源が安定してからよーいドン！で発振開始すれば安定すんじゃね？ってアイデア -
シュミットトリガタイプのCR発振器のCがゼロVにディスチャージされたら、出力はH確定だけど、
このタイプは、CがゼロVにおいて、状態は確定しないしな。 -
ふと当初のお題を見てみたら、
>ボタン押すと7回か8回のパルスになったあとずっとON,離すとOFF
長周期側は発振器である必要はないんだよな。どこから変わったっけか。 -
>>86
確かに発振器でなくともいいけど、最後のオンとオフの実現まで、インバータICの1個で実現するナイスなアイデアだと思うなぁ～
オシロ波形見せられた時、まさかこれがIC 1個で作ってるなんて、誰も思わないと思う -
「(ボタンを押したら)はじめにパルスになったあとずっとON、離すとOFF」
という要求仕様に対して
「パルスになったあとしばらくON、そのあとまたパルスになってしばらくONを繰り返す」
という実装って、ナイスな結果なんかなあ。
「顧客が本当に必要だったもの」(ブランコ) になってないか。 -
そもそもまだ実装出来てないけどね。
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実装が始まっていても終わっていなければ、途中では検証しない、ってありなんかな?
「(ボタンを押したら)はじめにパルスになったあとずっとON、離すとOFF」
という要求仕様に対して
「パルスになったあとしばらくON、そのあとまたパルスになってしばらくONを繰り返す」
ではなく、
「ボタンを押したらはじめにパルスになったあとずっとON、離すとOFF」
になるような方向を考えるなら、長周期の発振回路は要らないはずなんだが。 -
発振器x2に考えが囚われていました。
そうです本当に必要なのはディレイでした。
そんなわけで 74HC00 発振+ディレイ回路
5回もしくは6回の点滅後ずっと点灯達成です。とても安定しています。
ディスチャージ回路を付けたので0.5秒置いて再度押せば4秒安定です。
ICの消費電力が少なすぎてディスチャージに時間が掛かったのでRLを付けました。
実験
https://i.imgur.com/zbQmlfk.jpeg
回路
https://i.imgur.com/55YdumL.png
本案件はこれで完了です。
お付き合いありがとうございました。 -
>>91
ほぉ～、IC 1個＋DI 1個にCRだけか。こりゃ凄い -
なんか本来の目的からずれてるような気がしてた。言ってよかったぜ。
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>>91
なんか、すごく鈍ったのを入力してるから、そこはシュミット使いたいね。発振も１ゲートで済むし。 -
HC00からHC14に変更した場合のデメリットが3つ考えられます
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>>95
HC132があるし -
GreenPAKなら
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ファミコンとMSXのコントローラを変換するのに、4093とか4094とか使ったな。ステート作るのに4024も使ったか。
40H使ってる機械だからHCなんてもったいない、なんて意味不明な理由で4000シリーズ。
HC132とはピン接が違うけどね。
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