74VHC161284 IEEE 1284 收发器：技术特性与应用解析

一、背景与概述

在电子设计领域，数据通信接口的稳定性和兼容性至关重要。74VHC161284 作为一款符合 IEEE 1284 标准的收发器，在个人计算机与打印外设的双向并行通信中发挥着关键作用。如今，随着半导体行业的整合，Fairchild Semiconductor 已成为 ON Semiconductor 的一部分，部分 Fairchild 可订购的部件编号可能会根据 ON Semiconductor 的系统要求进行更改，例如将部件编号中的下划线（_）改为破折号（-），大家使用时需留意官网信息。

文件下载：74VHC161284MEA.pdf

二、产品特性

2.1 接口实现

74VHC161284 包含八个双向数据缓冲器和十一个控制/状态缓冲器，能够实现完全符合 IEEE 1284 标准的接口。该设备支持 IEEE 1284 标准，主要用于扩展功能端口模式（ECP），其引脚布局方便从外设（A 侧）连接到主机（电缆侧）。

2.2 输出配置

电缆侧的输出可以配置为开漏或高驱动（14 mA）。电缆侧输出的上拉和下拉串联终端电阻经过优化，能够很好地驱动外部电缆。此外，电缆侧的所有输入（除 HLH 外）和输出都包含连接到 (V_{CC}) 电源的内部上拉电阻，为开漏模式提供适当的终端和上拉。

2.3 外设侧输出

外设侧的输出是标准的低驱动 CMOS 输出。DIR 输入控制 (A{1}-A{8} / B{1}-B{8}) 收发器引脚上的数据流向。

2.4 其他特性

• 信号标准支持：支持 IEEE 1284 一级和二级信号标准，适用于个人计算机与打印外设之间的双向并行通信。
• 功能替代：可以替代两个 74ACT1284 设备的功能。
• 抗干扰能力：所有输入都具有迟滞特性，能提供一定的噪声容限。
• 引脚配置优势：直通式引脚配置便于外设和主机之间的接口连接。

三、订购信息

该产品提供两种封装形式：	订购编号	封装编号	封装描述
74VHC161284MEA	MS48A	48 引脚小收缩外形封装（SSOP），JEDEC MO - 118，0.300" 宽
74VHC161284MTD	MTD48	48 引脚薄收缩小外形封装（TSSOP），JEDEC MO - 153，6.1mm 宽

同时，表面贴装封装也可采用卷带包装，只需在订购代码后附加后缀字母 “X” 即可。

四、引脚说明

引脚名称	描述
HD	高驱动使能输入（高电平有效）
DIR	方向控制输入
(A{1} –A{8})	输入或输出
(B{1} –B{8})	输入或输出
(A{9} –A{13})	输入
(Y{9} –Y{13})	输出
(A{14} –A{17})	输出
(C{14} –C{17})	输入
PLH IN	外设逻辑高输入
PLH	外设逻辑高输出
HLH IN	主机逻辑高输入
HLH	主机逻辑高输出

五、真值表

DIR 输入	HD 输出	数据流向
L	H	(B{1}-B{8}) 数据到 (A{1}-A{8})，(A{9}-A{13}) 数据到 (Y{9}-Y{13})
H	L	(C{14}-C{17}) 数据到 (A{14}-A{17})，(A{1}-A{8}) 数据到 (B{1}-B{8})

需要注意的是，(Y{9}-Y{13}) 为开漏输出，(B{1}-B{8}) 在特定情况下也为开漏输出。

六、电气特性

6.1 绝对最大额定值

• 电源电压：(V_{CC}) 范围为 0.5V 到 7.0V。
• 输入电压：不同引脚的输入电压范围有所不同，例如 (A{1}-A{13})、PLHIN、DIR、HD 的输入电压范围为 0.5V 到 (V{CC}+0.5V)，(B{1}-B{8})、(C{14}-C_{17})、HLHIN 的直流输入电压范围为 0.5V 到 5.5V，瞬态输入电压范围为 2.0V 到 7.0V（40 ns 瞬态）。
• 输出电压：同样不同引脚的输出电压范围有差异，如 (A{1}-A{8})、(A{14}-A{17})、HLH 的输出电压范围为 0.5V 到 (V_{CC}+0.5V) 等。
• 直流输出电流：不同引脚的输出电流限制不同，如 (A{1}-A{8})、HLH 的输出电流限制为 ≤25 mA 等。
• 输入二极管电流：DIR、HD、(A{9}-A{13})、PLH、HLH、(C{14}-C{17}) 的输入二极管电流限制为 ≤20 mA。
• 输出二极管电流：不同引脚的输出二极管电流限制不同，如 (A{1}-A{8})、(A{14}-A{17})、HLH 的输出二极管电流限制为 ≤50 mA 等。
• 直流连续 (V_{CC}) 或接地电流：≤200 mA。
• 存储温度：-65°C 到 150°C。
• ESD（HBM）：最后通过电压为 2000V。

6.2 直流电气特性

涵盖输入钳位二极管电压、最小高电平输入电压、最大低电平输入电压、最小输入迟滞、最小高电平输出电压、最大低电平输出电压、最大输出阻抗、最小输出阻抗、最大上拉电阻、最小上拉电阻、最大高态输入电流、最大低态输入电流、最大输出禁用电流、电源关断输出泄漏电流、电源关断输入泄漏电流、电源关断到 (V_{CC}) 的泄漏电流以及最大电源电流等参数。

6.3 交流电气特性

包括不同信号路径的传播延迟时间、输出使能时间、输出禁用时间、输出使能 - 输出禁用时间、输出压摆率等参数。

6.4 电容特性

输入电容在 (V{CC}=0.0V) 时测量，I/O 引脚电容在 (V{CC}=3.3V) 时为 12 pF，电容测量频率为 1 MHz。

七、AC 加载和波形

文档中给出了多种测试负载和波形图，如 A 到 B 和 A 到 Y 的传播延迟负载和波形、端口 A 到 B 和 A 到 Y 的输出波形、端口 B 到 A、C 到 A 和 HLHin 到 HLH 的传播延迟波形等，这些波形图为工程师在实际设计中进行信号分析和调试提供了重要参考。

八、注意事项

8.1 产品使用限制

ON Semiconductor 产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA 3 类医疗设备或外国司法管辖区具有相同或类似分类的医疗设备，以及任何打算植入人体的设备。如果买方将产品用于此类非预期或未授权的应用，买方应承担相关责任。

8.2 系统集成问题

由于系统集成，部分 Fairchild 部件编号可能会更改，大家可通过 ON Semiconductor 官网验证更新后的设备编号，并将系统集成相关问题发送至 [e-mail]。

总之，74VHC161284 收发器凭借其丰富的特性和良好的兼容性，在双向并行通信领域具有广阔的应用前景。但在实际设计中，工程师需要充分考虑其电气特性和使用限制，以确保系统的稳定性和可靠性。大家在使用过程中遇到问题，不妨多参考官方文档和技术支持，共同探索更优的设计方案。