74HC390雙BCD計數(shù)器：引腳圖與功能深度解析

1. 芯片概述

74HC390是一款高性能CMOS雙十進制（BCD）計數(shù)器，屬于74HC（高速CMOS）邏輯系列。它集成了兩個獨立的四位二進制編碼十進制計數(shù)器，每個計數(shù)器都可以從0計數(shù)到9，并在計數(shù)到9后自動復位到0并產(chǎn)生一個進位輸出。這種設計使其非常適合需要精確十進制計數(shù)和分頻的應用，例如頻率合成器、數(shù)字顯示驅(qū)動、定時器、分頻器、序列生成器以及各種時序控制電路。

作為CMOS器件，74HC390具有低功耗、高噪聲容限和寬工作電壓范圍（通常為2V至6V）的特點，這使得它在電池供電系統(tǒng)和噪聲敏感環(huán)境中具有顯著優(yōu)勢。它的輸出級能夠提供較高的驅(qū)動電流，可以直接驅(qū)動各種TTL和CMOS器件。每個獨立的計數(shù)器都具有異步清除（MR）輸入和兩個獨立的時鐘輸入（CP0和CP1），這提供了極大的設計靈活性，允許用戶根據(jù)具體應用選擇不同的計數(shù)模式和控制方式。其雙計數(shù)器結(jié)構(gòu)也允許它們獨立操作，也可以通過進位輸出級聯(lián)，實現(xiàn)更長的十進制計數(shù)序列。

2. 引腳圖與功能總覽

74HC390通常采用標準16引腳雙列直插式封裝（DIP）或更小尺寸的表面貼裝封裝（如SOIC、TSSOP）。以下是其典型的引腳排列及其基本功能概述：

      _________
     |         |
CP0_A|1       16|VCC
CP1_A|2       15|MR_B
Q0_A |3       14|CP0_B
Q1_A |4       13|CP1_B
Q2_A |5       12|Q0_B
Q3_A |6       11|Q1_B
GND  |7       10|Q2_B
     |_________|
          9|Q3_B

引腳功能速查表：

3. 引腳功能詳解

3.1 電源引腳：VCC (Pin 16) 和 GND (Pin 7)

• VCC (Pin 16)：這是集成電路的正電源輸入引腳。對于74HC系列器件，VCC的典型工作電壓范圍是2V到6V。在這個范圍內(nèi)，芯片可以穩(wěn)定可靠地運行。選擇合適的VCC電壓需要考慮整個系統(tǒng)的電源軌、其他連接器件的電壓兼容性以及對功耗和速度的要求。較高的VCC通常會帶來更快的開關(guān)速度，但同時也會增加功耗。在實際應用中，務必在VCC引腳附近（靠近芯片）放置一個0.1μF到0.01μF的陶瓷去耦電容。這個電容能夠有效地濾除電源線上的高頻噪聲，并為芯片內(nèi)部快速切換的邏輯門提供瞬時電流，從而確保電源的穩(wěn)定性，防止由于電源波動引起的錯誤計數(shù)或誤觸發(fā)。

• GND (Pin 7)：這是集成電路的接地引腳，通常連接到系統(tǒng)的公共地線（0V）。它是所有內(nèi)部邏輯門和輸出級電流的返回路徑。為了確保芯片的穩(wěn)定運行和準確的信號傳輸，GND引腳必須有良好、低阻抗的連接。在設計PCB時，應盡量使電源和地線布線短而寬，以減小寄生電感和電阻，從而降低地線噪聲（地彈）。

3.2 時鐘輸入引腳：CP0 和 CP1

74HC390的每個計數(shù)器都具有兩個獨立的時鐘輸入：CP0和CP1。這兩個時鐘輸入并非簡單的或門關(guān)系，而是專門為十進制計數(shù)器設計的，它們以不同的方式影響計數(shù)器的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。

• CP0 (Pin 1 / Pin 14)：這是低位時鐘輸入。當CP0輸入引腳檢測到負跳變（高電平到低電平的轉(zhuǎn)換）時，計數(shù)器的最低有效位（Q0）的狀態(tài)會發(fā)生翻轉(zhuǎn)。CP0負責計數(shù)器從0到1，從2到3，從4到5，從6到7，從8到9，以及從9到0的轉(zhuǎn)換。它是直接控制Q0輸出的關(guān)鍵。例如，當計數(shù)器處于0000狀態(tài)時，一個CP0的負跳變會使其變?yōu)?001。

• CP1 (Pin 2 / Pin 13)：這是高位時鐘輸入。CP1的功能更為復雜，它間接控制計數(shù)器的高三位（Q1, Q2, Q3）的計數(shù)。具體來說，當Q0從高電平變?yōu)榈碗娖?strong>并且CP1檢測到負跳變時，高三位才會發(fā)生計數(shù)。更準確的描述是，CP1作為更高級別的計數(shù)使能或進位控制。在BCD計數(shù)模式下，CP1通常用于級聯(lián)或作為外部控制信號。

  在典型的十進制計數(shù)應用中，為了實現(xiàn)連續(xù)的0-9計數(shù)，CP0通常作為主要的計數(shù)脈沖輸入。CP1通常與Q0連接，或者在某些特殊應用中用于實現(xiàn)分頻或門控功能。例如，當74HC390配置為單片BCD計數(shù)器時，CP1通常通過邏輯門連接到Q0的進位輸出，以形成正確的十進制計數(shù)序列?；蛘撸绻鸆P0和CP1都接收相同的時鐘脈沖，芯片可以配置為雙4位二進制計數(shù)器。然而，其主要設計用途是作為十進制計數(shù)器。

  重要說明： 這兩個時鐘輸入是下降沿觸發(fā)的。這意味著計數(shù)器狀態(tài)的改變發(fā)生在時鐘信號從高電平切換到低電平的瞬間。為了確?？煽康挠|發(fā)，時鐘信號的上升沿和下降沿必須足夠陡峭，并且滿足芯片數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定的最小上升/下降時間要求。

3.3 異步主復位輸入引腳：MR (Pin 8 / Pin 15)

• MR (Pin 8 / Pin 15)：這是異步主復位（Master Reset）輸入。MR是一個高電平有效的控制輸入。當MR引腳被拉高（邏輯'1'）時，無論當前計數(shù)器的狀態(tài)如何，也無論時鐘輸入的狀態(tài)如何，計數(shù)器都會立即被異步清除，所有輸出Q0、Q1、Q2、Q3都會被強制復位到邏輯'0'狀態(tài)（即計數(shù)器歸零到0000）。這種復位是異步的，意味著它不依賴于時鐘信號的特定邊沿。一旦MR被拉低（邏輯'0'），計數(shù)器將恢復正常計數(shù)功能。

  在大多數(shù)應用中，MR引腳通常通過一個上拉電阻連接到VCC，并通過一個瞬時開關(guān)或微控制器輸出進行控制，以便在系統(tǒng)啟動時或需要重新開始計數(shù)時進行復位。如果不需要復位功能，MR引腳應始終連接到GND（邏輯'0'）以禁用復位，從而確保計數(shù)器可以正常計數(shù)。將MR懸空（不連接）是不可取的，因為它可能會被噪聲干擾而導致誤復位。

3.4 計數(shù)器輸出引腳：Q0, Q1, Q2, Q3

• Q0 (Pin 3 / Pin 12)：計數(shù)器A/B的最低有效位（Least Significant Bit, LSB）輸出。代表20位。

• Q1 (Pin 4 / Pin 11)：計數(shù)器A/B的第二位輸出。代表21位。

• Q2 (Pin 5 / Pin 10)：計數(shù)器A/B的第三位輸出。代表22位。

• Q3 (Pin 6 / Pin 9)：計數(shù)器A/B的最高有效位（Most Significant Bit, MSB）輸出。代表23位。

這些輸出引腳是標準的CMOS兼容輸出，能夠提供一定的灌電流（Sink current）和拉電流（Source current）能力，可以直接驅(qū)動其他CMOS或TTL邏輯門。它們反映了計數(shù)器當前的狀態(tài)，按照二進制編碼十進制（BCD）的規(guī)則表示0到9的數(shù)值。例如：

• 計數(shù)狀態(tài) 0：Q3Q2Q1Q0 = 0000

• 計數(shù)狀態(tài) 1：Q3Q2Q1Q0 = 0001

• 計數(shù)狀態(tài) 9：Q3Q2Q1Q0 = 1001

當計數(shù)器從9轉(zhuǎn)換到0時，Q3會從1變?yōu)?，并且會有一個進位脈沖產(chǎn)生，這個進位脈沖可以用于級聯(lián)下一個計數(shù)器。

4. 內(nèi)部邏輯框圖與工作原理

理解74HC390的工作原理需要查看其內(nèi)部邏輯框圖。盡管具體的門級實現(xiàn)可能略有不同，但其功能結(jié)構(gòu)通常包括四個JK觸發(fā)器（或等效的D觸發(fā)器與門邏輯），以及用于實現(xiàn)十進制計數(shù)的復位和進位邏輯。

4.1 內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述

74HC390包含兩個獨立的四位計數(shù)器單元，每個單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相似。以一個計數(shù)器單元為例，其核心組成部分包括：

• 四級觸發(fā)器鏈：通常由JK觸發(fā)器或D觸發(fā)器構(gòu)成，這些觸發(fā)器通過特定的方式連接，以實現(xiàn)二進制計數(shù)。

• 計數(shù)邏輯門：負責控制每個觸發(fā)器的輸入，使其在時鐘脈沖作用下按照預期的序列翻轉(zhuǎn)。

• 異步復位邏輯：接收MR信號，并強制所有觸發(fā)器復位到0狀態(tài)。

• 十進制計數(shù)糾正邏輯：這是實現(xiàn)BCD計數(shù)而非純二進制計數(shù)（0-15）的關(guān)鍵。當二進制計數(shù)到1010（十進制10）時，內(nèi)部邏輯會強制計數(shù)器復位到0000，并產(chǎn)生一個進位。

4.2 BCD計數(shù)模式

74HC390的精髓在于其內(nèi)置的十進制（BCD）計數(shù)功能。這意味著每個計數(shù)器都能夠從0計數(shù)到9，并在下一個時鐘脈沖到來時自動復位到0，同時產(chǎn)生一個進位輸出。這種行為是通過內(nèi)部邏輯門實現(xiàn)的，它們在計數(shù)器達到二進制的1010（十進制10）狀態(tài)時，通過某種方式觸發(fā)異步復位。

實現(xiàn)十進制計數(shù)（0-9循環(huán)）：

為了將74HC390配置為一個標準的BCD計數(shù)器，通常需要將CP1輸入引腳與計數(shù)器內(nèi)部的某個輸出（通常是Q0）連接，或者通過外部邏輯進行適當?shù)目刂啤?/span>

一種常見的配置是將CP0作為主時鐘輸入，然后將Q3輸出的下降沿作為下一個計數(shù)器的CP0輸入（或者將Q0的下降沿作為CP1輸入，取決于內(nèi)部實現(xiàn)，但最直接的BCD計數(shù)是利用其內(nèi)部的十進制復位邏輯）。

級聯(lián)實現(xiàn)更長的計數(shù)鏈：

74HC390的兩個獨立計數(shù)器可以方便地級聯(lián)，以創(chuàng)建更長的十進制計數(shù)器。例如，要構(gòu)建一個兩位十進制計數(shù)器（00-99），可以將第一個計數(shù)器（個位）的Q3輸出作為第二個計數(shù)器（十位）的CP0輸入。當個位計數(shù)器從9變到0時，其Q3輸出會產(chǎn)生一個下降沿（或者通過外部邏輯獲得一個進位信號），這個下降沿可以觸發(fā)十位計數(shù)器增加1。

4.3 計數(shù)序列

在一個標準的BCD計數(shù)模式下（假設MR為低電平，CP0為計數(shù)脈沖輸入），計數(shù)器輸出Q3Q2Q1Q0的序列如下：

在計數(shù)到9（1001）之后，下一個CP0的負跳變會使計數(shù)器內(nèi)部邏輯將狀態(tài)強制復位到0000。同時，在從9到0的轉(zhuǎn)換過程中，Q3輸出可能會產(chǎn)生一個瞬時的高電平脈沖（或下降沿），這個信號通常被用作級聯(lián)到下一個計數(shù)器的進位信號。

4.4 兩種工作模式（基于時鐘輸入連接）

雖然74HC390設計為BCD計數(shù)器，但其靈活的時鐘輸入允許它在兩種主要模式下工作：

1. 分頻模式 (Divide-by-N)：

• 分頻10（BCD計數(shù)器）：將CP0作為時鐘輸入，將Q0連接到CP1。在這種配置下，每個計數(shù)器作為一個獨立的十進制計數(shù)器，輸出Q3Q2Q1Q0循環(huán)計數(shù)0-9。Q3會產(chǎn)生一個分頻為10的輸出。

• 分頻2：僅使用CP0作為時鐘輸入，Q0輸出將是輸入時鐘頻率的1/2。在這種情況下，芯片實際上是作為一個T觸發(fā)器在工作。

• 分頻5：將CP0作為時鐘輸入，Q0輸出連接到CP1。可以獲得一個從CP0輸入時鐘分頻為5的輸出，例如通過從內(nèi)部觸發(fā)器獲取某個輸出。

2. 雙獨立4位二進制計數(shù)器模式：

• 如果將CP0和CP1都連接到相同的時鐘輸入，并且不使用內(nèi)部的十進制糾正邏輯，那么每個計數(shù)器單元可以作為兩個獨立的4位二進制計數(shù)器（0-15）使用。然而，這并不是74HC390設計的最佳用途，因為有更專門的芯片（如74HC393）用于純二進制計數(shù)。74HC390的優(yōu)勢在于其內(nèi)置的BCD邏輯，能簡化十進制應用設計。

5. 電氣特性

電氣特性是選擇和使用74HC390的關(guān)鍵參數(shù)，它們描述了芯片在不同工作條件下的性能表現(xiàn)。

• 電源電壓 (VCC)：2V 至 6V。

• 輸入高電平電壓 (VIH)：最小2V（當VCC=4.5V時），通常為0.7*VCC。

• 輸入低電平電壓 (VIL)：最大0.8V（當VCC=4.5V時），通常為0.3*VCC。

• 輸出高電平電壓 (VOH)：最小VCC-0.1V（高電平輸出驅(qū)動能力）。

• 輸出低電平電壓 (VOL)：最大0.1V（低電平輸出驅(qū)動能力）。

• 輸入電流 (II)：最大±1μA（輸入漏電流，非常小，體現(xiàn)CMOS低功耗特性）。

• 輸出驅(qū)動電流 (IOH/IOL)：通常在±4mA到±25mA之間，取決于VCC和負載。高速CMOS系列通常具有比標準CMOS更強的驅(qū)動能力。

• 傳播延遲 (tPD)：信號從輸入到輸出的延遲時間。對于74HC390，這個時間通常在幾十納秒的量級，例如50-100ns，取決于VCC和負載電容。更低的VCC和更高的負載會導致更大的延遲。

• 最大時鐘頻率 (fMAX)：芯片可以可靠工作的最高時鐘頻率。對于74HC390，這通常在幾十MHz到上百MHz的范圍，具體取決于VCC和溫度。

• 靜態(tài)功耗 (ICC)：芯片在不工作或工作在低頻時的電源電流，通常非常小，微安級。

• 動態(tài)功耗：芯片在工作時，特別是高頻工作時，由于內(nèi)部電容充放電引起的功耗，與工作頻率和負載電容成正比。

6. 時序圖

時序圖是理解計數(shù)器動態(tài)行為的直觀工具。它顯示了不同信號（如時鐘、復位、輸出）之間的時間關(guān)系。

6.1 復位時序

當MR引腳從低電平變?yōu)楦唠娖綍r，所有Q輸出會立即變?yōu)榈碗娖剑?000）。這種復位是異步的，因此它不依賴于時鐘邊沿。在MR信號恢復低電平之后，需要一個短的恢復時間（t_rec）才能再次進行正常的計數(shù)操作。

MR:  ___|^^^^^^^^^^^^|_______  (高電平有效復位)
Qx:  ~~~~\____________/~~~~~~~  (Qx在MR高電平期間強制為0)
     |    |           |
     <---t_rec------->  (復位恢復時間，MR拉低后，需要一段時間才能再次計數(shù))

6.2 計數(shù)時序（CP0下降沿觸發(fā)）

在BCD計數(shù)模式下，CP0的下降沿觸發(fā)Q0的翻轉(zhuǎn)，并進而影響Q1、Q2、Q3。

CP0: _______|~|___|~|___|~|___|~|___  (下降沿觸發(fā))
Q0:  ___|^^^|___|^^^|___|^^^|___|^^^|__ (Q0在CP0下降沿翻轉(zhuǎn))
Q1:  ______|^^^^^^^|_______|^^^^^^^|____ (Q1在Q0從1到0且CP1符合條件時翻轉(zhuǎn)，或內(nèi)部邏輯)
Q2:  ______________|^^^^^^^^^^^|________
Q3:  ____________________|^^^^^^^^^^^|____

需要注意的是，在計數(shù)過程中，當從9（1001）計數(shù)到0（0000）時，Q3會從高電平變?yōu)榈碗娖?，這通常會產(chǎn)生一個可用的進位信號。在數(shù)據(jù)手冊中，會有更詳細的時序參數(shù)，如建立時間（t_SU）、保持時間（t_H）、傳播延遲（t_PD）等，這些參數(shù)對于高速電路設計至關(guān)重要。

7. 典型應用電路

74HC390作為一款多功能的雙BCD計數(shù)器，在數(shù)字系統(tǒng)中有著廣泛的應用。

7.1 單級BCD計數(shù)器與七段數(shù)碼管顯示

這是最常見的應用之一。一個74HC390的計數(shù)器單元可以驅(qū)動一個七段數(shù)碼管解碼器，如74HC4511（BCD轉(zhuǎn)七段譯碼器/驅(qū)動器），從而顯示0-9的數(shù)字。

• 電路連接示意：

• 74HC390的CP0輸入連接到外部時鐘脈沖源（例如晶振分頻器、NE555定時器等）。

• 74HC390的Q0、Q1、Q2、Q3輸出連接到74HC4511的BCD輸入（A、B、C、D）。

• 74HC4511的輸出（a-g）連接到七段數(shù)碼管的對應段。

• 74HC390的MR引腳連接到復位按鈕或微控制器復位信號。

• 74HC4511的LE（鎖存使能）、BI（滅燈輸入）、LT（燈測試）根據(jù)需要連接，通常LE和LT接高電平，BI接高電平或脈沖以禁用滅燈。

• 工作原理： 每當CP0接收到一個下降沿，74HC390的輸出就會更新為下一個BCD計數(shù)值。這些BCD碼被送入74HC4511譯碼器，譯碼器根據(jù)BCD碼激活相應的七段數(shù)碼管段，從而在數(shù)碼管上顯示出對應的十進制數(shù)字。當計數(shù)到9后，下一個時鐘脈沖會使74HC390復位到0，并可產(chǎn)生一個進位信號（通過Q3的下降沿或其他方式獲得），用于級聯(lián)到更高位的計數(shù)器。

7.2 多級十進制計數(shù)器（級聯(lián)應用）

通過級聯(lián)多個74HC390或其內(nèi)部的兩個獨立計數(shù)器，可以實現(xiàn)任意位數(shù)的十進制計數(shù)器，如兩位計數(shù)器（00-99）、三位計數(shù)器（000-999）等。

• 兩位計數(shù)器（00-99）示例：

• 使用一個74HC390的計數(shù)器A作為個位計數(shù)器。

• 使用同一個74HC390的計數(shù)器B作為十位計數(shù)器。

• 將計數(shù)器A的CP0連接到外部時鐘脈沖。

• 將計數(shù)器A的Q3（最高位）輸出，在從9到0的跳變時產(chǎn)生的下降沿，連接到計數(shù)器B的CP0輸入。當個位從9變到0時，Q3會從1變?yōu)?，這個下降沿會觸發(fā)十位計數(shù)器B加1。

• 兩個計數(shù)器分別連接到各自的74HC4511譯碼器和七段數(shù)碼管，實現(xiàn)兩位數(shù)的顯示。

• 工作原理： 個位計數(shù)器每接收一個時鐘脈沖就加1，當個位從9跳變到0時，會產(chǎn)生一個“進位”信號，這個信號作為十位計數(shù)器的時鐘脈沖，使十位計數(shù)器加1。這種級聯(lián)方式可以無限擴展，實現(xiàn)更高位數(shù)的計數(shù)功能。

7.3 頻率分頻器

74HC390也可以作為頻率分頻器使用，產(chǎn)生精確的分頻輸出。

• 分頻10：將CP0作為輸入時鐘，Q3作為輸出，即可獲得一個分頻為10的信號。這在需要將一個高頻時鐘源降低到十進制頻率的應用中非常有用。

• 分頻2/5：可以通過不同的時鐘和輸出組合來獲得分頻為2或分頻為5的信號。例如，如果CP0是時鐘輸入，Q0的輸出就是分頻2的信號。如果結(jié)合CP0和CP1以及Q0、Q1、Q2、Q3的特定組合，可以得到分頻為5的輸出。

7.4 序列發(fā)生器

通過巧妙地利用74HC390的輸出和復位功能，可以構(gòu)建簡單的數(shù)字序列發(fā)生器。例如，可以設計一個電路，在計數(shù)到特定數(shù)值時觸發(fā)一個事件，或者產(chǎn)生一個特定的波形序列。

7.5 脈沖計數(shù)器/累加器

在工業(yè)控制、傳感器數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域，74HC390可以用于累積脈沖數(shù)量，例如統(tǒng)計生產(chǎn)線上通過的物品數(shù)量，或測量某個過程的持續(xù)時間（通過計算振蕩器脈沖數(shù)）。

8. 應用注意事項

在實際電路設計和調(diào)試中，為了確保74HC390的穩(wěn)定可靠運行，需要注意以下幾點：

• 電源去耦：在VCC和GND引腳之間，盡可能靠近芯片的位置，放置一個0.1μF或0.01μF的陶瓷去耦電容。這對于抑制電源噪聲、提供瞬時電流和確保芯片正常工作至關(guān)重要，特別是在高頻操作時。多層PCB設計中，應確保電源和地平面完整，以提供低阻抗的電源路徑。

• 未使用的輸入引腳處理：所有未使用的輸入引腳（包括時鐘輸入CP0、CP1和復位輸入MR）都必須連接到明確的邏輯電平（VCC或GND），不能懸空。懸空的CMOS輸入引腳可能會捕獲環(huán)境中的噪聲，導致芯片誤動作，增加功耗，甚至可能損壞芯片。例如，如果MR引腳不使用，應將其連接到GND以禁用復位。如果CP0或CP1不作為時鐘輸入，也應連接到GND或VCC。

• 輸入信號質(zhì)量：時鐘輸入信號（CP0、CP1）必須是干凈、無毛刺的方波信號，并且其上升沿和下降沿必須滿足數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定的最小斜率要求。毛刺（glitches）可能會導致計數(shù)器誤觸發(fā)。如果輸入信號源可能存在噪聲或抖動，應考慮使用施密特觸發(fā)器輸入緩沖器（例如74HC14）進行整形。

• 輸出負載能力：74HC390的輸出具有一定的驅(qū)動能力，但不能超過數(shù)據(jù)手冊中規(guī)定的最大輸出電流。如果需要驅(qū)動大負載（例如多個LED、繼電器或其他高電流器件），應使用外部緩沖器或驅(qū)動器（如晶體管、ULN2003達林頓陣列等）。超過最大輸出電流會導致輸出電壓下降，甚至可能損壞芯片。

• ESD保護：盡管74HC系列器件通常內(nèi)置ESD（靜電放電）保護電路，但在處理和安裝過程中仍應采取防靜電措施，如佩戴防靜電腕帶、使用防靜電工作臺等，以避免靜電損壞芯片。

• 布線考慮：在PCB布局時，應盡量縮短時鐘信號線和復位信號線的長度，并使其遠離噪聲源。合理的地線布局（星形接地或地平面）有助于降低系統(tǒng)噪聲。

• 級聯(lián)時的進位信號處理：當級聯(lián)多個計數(shù)器時，確保從低位計數(shù)器到高位計數(shù)器的進位信號（通常是最高位輸出Q3的下降沿）能夠可靠地觸發(fā)下一級計數(shù)器?？赡苄枰~外的邏輯門來對進位信號進行整形或反轉(zhuǎn)，以適應下一級芯片的輸入要求。

9. 與其他同類計數(shù)器芯片的比較

在數(shù)字計數(shù)器家族中，除了74HC390，還有許多其他常用的計數(shù)器芯片，它們各自具有不同的特點和應用場景。

• 74HC393（雙4位二進制計數(shù)器）：

• 區(qū)別：與74HC390最大的區(qū)別在于，74HC393是純粹的雙4位二進制計數(shù)器。每個計數(shù)器從0000（0）計數(shù)到1111（15），然后復位到0000。它沒有內(nèi)置的十進制計數(shù)（BCD）邏輯。

• 應用：適用于需要純二進制計數(shù)或分頻的應用，例如將一個時鐘頻率分頻16，或者構(gòu)建通用二進制計數(shù)器。

• 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)更簡單，通常時鐘頻率可以略高。

• 缺點：不直接支持十進制顯示，需要額外的邏輯進行BCD轉(zhuǎn)換。

• 74HC160/74HC162（同步預置數(shù)BCD計數(shù)器）：

• 區(qū)別：這些是同步可預置數(shù)的BCD計數(shù)器。它們不僅可以計數(shù)，還可以通過并行加載數(shù)據(jù)的方式預置到任意初始值。同步意味著所有觸發(fā)器在時鐘的同一邊沿同時改變狀態(tài)，這通常導致更高的計數(shù)速度和更少的毛刺。74HC160是異步清零，74HC162是同步清零。

• 應用：適用于需要靈活起始計數(shù)、高速計數(shù)、或在特定值處停止計數(shù)的應用，如定時器、頻率計、數(shù)控系統(tǒng)。

• 優(yōu)點：同步操作，計數(shù)速度快，支持預置數(shù)功能，功能更強大。

• 缺點：引腳數(shù)量可能更多，電路結(jié)構(gòu)相對復雜。

• 74HC161/74HC163（同步預置數(shù)二進制計數(shù)器）：

• 區(qū)別：與74HC160/162類似，但它們是同步可預置數(shù)二進制計數(shù)器（0-15）。74HC161是異步清零，74HC163是同步清零。

• 應用：與74HC160/162類似，但用于二進制計數(shù)場合。

• 74HC4017（十進制約翰遜計數(shù)器/分頻器）：

• 區(qū)別：這是一種十進制約翰遜計數(shù)器，具有10個解碼輸出（Q0-Q9），在每個時鐘脈沖下，只有一個輸出為高電平，其余為低電平。它不產(chǎn)生標準的BCD碼輸出。

• 應用：適用于順序控制、LED跑馬燈、十進制譯碼顯示等，無需額外的譯碼器。

• 優(yōu)點：直接解碼輸出，簡化了某些應用電路。

• 缺點：不產(chǎn)生BCD碼，不適合需要BCD輸入的其他邏輯。

總結(jié)比較：

• 74HC390：適用于需要雙獨立BCD計數(shù)器或多級十進制計數(shù)、分頻的應用，結(jié)構(gòu)相對簡單，易于使用。

• 74HC393：適用于純二進制計數(shù)和分頻應用。

• 74HC160/161/162/163：適用于對速度要求高、需要預置數(shù)功能、或同步操作的應用。

• 74HC4017：適用于序列控制和直接驅(qū)動十路輸出的場合。

選擇哪種計數(shù)器芯片取決于具體的應用需求：是需要十進制計數(shù)還是二進制計數(shù)？是否需要預置數(shù)功能？對速度和同步性有什么要求？輸出形式是BCD碼還是直接解碼輸出？

10. 封裝信息

74HC390系列集成電路通常提供多種封裝形式，以適應不同的應用和生產(chǎn)工藝需求。最常見的封裝類型包括：

• DIP (Dual In-line Package)：雙列直插式封裝。這是最傳統(tǒng)、最容易用于原型開發(fā)和手工焊接的封裝。引腳通過通孔插入PCB，并在背面焊接。常見的有16引腳DIP封裝。

• 優(yōu)點：易于焊接，適合小批量生產(chǎn)和教育用途。

• 缺點：體積較大，不適合高密度集成。

• SOIC (Small Outline Integrated Circuit)：小外形集成電路封裝。一種表面貼裝封裝（SMD），比DIP封裝小得多，引腳從封裝兩側(cè)引出并彎曲成鷗翼形，直接焊接在PCB表面。

• 優(yōu)點：體積小，適合自動化生產(chǎn)，節(jié)省PCB空間。

• 缺點：手工焊接相對DIP復雜。

• TSSOP (Thin Shrink Small Outline Package)：薄型縮小型小外形封裝。比SOIC更薄、引腳間距更小、體積更緊湊的表面貼裝封裝。

• 優(yōu)點：極小的尺寸，非常適合高密度、空間受限的應用。

• 缺點：手工焊接難度大，通常需要回流焊設備。

• SOP (Small Outline Package)：廣義上與SOIC類似，有時也指更廣泛的SOIC家族成員。

在選擇封裝時，需要考慮PCB的尺寸限制、生產(chǎn)工藝（手工焊接還是自動化貼片）、散熱要求以及成本。對于原型開發(fā)和學習，DIP封裝通常是首選；而對于量產(chǎn)產(chǎn)品，SOIC或TSSOP等表面貼裝封裝更為常見。