Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Alte 74xx244 ersetzen


von Mladen G. (mgira)


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Hallo :)

Sitze hier gerade vor einem PCB aus den früheren 90'er Jahren, ist ein 
Arcade Spielautomat (Neo Geo MV4FS).

Diese Version des PCBs hat ASIC verbaut als Buffer oder Multiplexer, 
sind aber nix weiter als übliche Logic ICs integriert.

In meinem konkreten Fall geht es um den sog. NEO-244:
https://wiki.neogeodev.org/index.php?title=NEO-244

Das sind ein paar 74244 Buffer integriert, im Bild sieht man die 
Eingänge, jeder davon geht auf zwei Ausgänge.

Hier mal eine andere Variante des PCBs (mi mehr Slots), da sind noch 
diskrete Logik ICs verbaut worden:
https://wiki.neogeodev.org/index.php?title=SLOT6_board

Leider konnte ich nirgends rausfinden um welche Variante des 74244 es 
konkret geht, bei einem meiner NEO-244 sind insg. 7 Eingänge - und damit 
14 Ausgänge - defekt.

Wie gesagt, ich hab keine Details zu den verwendeten 74244, ich vermute 
mal das waren entweder LS oder HCT.

Laut Wikipedia konnte sowohl HCT und LS nur 8mA als Last treiben pro 
Ausgang, wenn ich das richtig lese:
https://en.wikipedia.org/wiki/7400-series_integrated_circuits#7400_series_derivative_families

Ich hab jetzt hier 74HCT244PW von NXP im TSSOP-20 Gehäuse, das DB (siehe 
Anhang) sagt wohl dass der pro Ausgang 20mA treiben kann, wenn ich das 
richtig lese?

Mir geht es darum, ob ich wirklich zwei 74HCT244PW verbauen muss, oder 
ob einer reicht um die "alten Typen" die wohl jeweils nur 8mA treiben 
konnten zu ersetzten?

In meine Leichtsinn ignoriere ich mal die unterschiedlichen Propagation 
Delays etc.

Danke :)

Edit:
da geht es um TTL level, 5V

: Bearbeitet durch User
von Harald K. (kirnbichler)


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Mladen G. schrieb:
> Laut Wikipedia konnte sowohl HCT und LS nur 8mA als Last treiben pro
> Ausgang

Ja, und? Benutzt Denn Deine nur blumig umschriebene Schaltung den '244 
als Leistungstreiber? In zigtausend Computerschaltungen aus den letzten 
Jahrzehnten funktionieren '244 (und bevorzugt '245) als Bustreiber, ohne 
zu mucken.

Deine Links sind nichtssagend.

von Rainer W. (rawi)


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Mladen G. schrieb:
> Leider konnte ich nirgends rausfinden um welche Variante des 74244 es
> konkret geht, bei einem meiner NEO-244 sind insg. 7 Eingänge - und damit
> 14 Ausgänge - defekt.

Hier solltest du ansetzen.
Warum sind die Ausgänge defekt?
Wie sieht die Schaltungsauslegung aus?

von Mladen G. (mgira)


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Harald K. schrieb:
> Benutzt Denn Deine nur blumig umschriebene Schaltung den '244
> als Leistungstreiber?

Ja.

Ich hab keine DB zu den alten ICs, wenn ich Wikipedia zur 7400 Familie 
richtig interpretiere sollten die max. 8mA pro Ausgang treiben können, 
mein moderner Ersatz kann laut DB 20mA pro Ausgang, bin mir da nicht 
sicher ob ich das richtig interpretiere.

Falls ich das richtig lese, reicht ein moderner 74HCT244PW anstatt zwei 
alte 74HCT244 um trotzdem den Bus treiben zu können?
Im Original Design sind wohl die Eingänge von zwei 74244 Parallel 
geschaltet worden um danach zwei Signale treiben zu können, mit jeweils 
einem Ausgang.

Die Links sind alles was es zu diesem Thema gibt, der Hersteller (SNK) 
hat nie offiziell Schaltpläne für Multi Slots PCBs veröffentlicht, nur 
diese nutzen die 244 als Treiber.

von Mladen G. (mgira)


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Rainer W. schrieb:
> Hier solltest du ansetzen.
> Warum sind die Ausgänge defekt?
> Wie sieht die Schaltungsauslegung aus?

Ich hab die Ein-/Ausgänge durchgemessen, 14 Ausgänge sind definitiv 
defekt.
Original Ersatzteile gibt es nur in anderen PCBs des gleichen Modells.
Die gehen gerne mal kaputt, für manche ASICs gibt es modernen drop-in 
Ersatz, für den nicht.

Das ist ein paralleler 24 Bit Bus der zwischen den Slots geschaltet 
wird, so dass immer nur einer aktiv ist.

Ist aber alles an meiner Frage vorbei:
Lese ich das DB richtig, schafft der 74HCT244PWR (20mA pro Ausgang?)zwei 
Leitungen zu Puffern, wofür der alte 74HCT244 (8mA pro Ausgang?) zwei 
Ausgänge benötigte?

Oder lese ich das falsch?

von Frank K. (fchk)


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Mladen G. schrieb:

> Ich hab jetzt hier 74HCT244PW von NXP im TSSOP-20 Gehäuse, das DB (siehe
> Anhang) sagt wohl dass der pro Ausgang 20mA treiben kann, wenn ich das
> richtig lese?

Das hast Du aus den "Limiting values", oft auch "Absolute maximum 
values" genannt. Das sind die Betriebswerte, die der Chip kurzzeitig 
aushalten kann und gerade noch nicht sofort kaputtgeht. Das sind 
ausdrücklich keine empfohlenen Werte für den Dauerbetrieb. Die findest 
Du weiter unten unter "Recommended operating conditions". Nur mit den 
empfohlenen Werte designst Du.

Lies hier über die verschiedenen Logikfamilien:
https://www.ti.com/lit/sg/sdyu001ab/sdyu001ab.pdf

Wenn Du mehr als 8mA brauchst, wäre beispielsweise ABT eine Wahl:
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74ABT244.pdf

Wobei ich die früher nie in alten Rechnern gesehen habe.

fchk

von Mladen G. (mgira)


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Frank K. schrieb:
> Das hast Du aus den "Limiting values", oft auch "Absolute maximum
> values" genannt. Das sind die Betriebswerte, die der Chip kurzzeitig
> aushalten kann und gerade noch nicht sofort kaputtgeht. Das sind
> ausdrücklich keine empfohlenen Werte für den Dauerbetrieb. Die findest
> Du weiter unten unter "Recommended operating conditions". Nur mit den
> empfohlenen Werte designst Du.

Danke dir!
Da hab ich das DB doch falsch gelesen.

Wenn ich dann die Tabelle für die typischen Werte vom 74HCT244PWR lese, 
steht da auch dass 20mA getrieben werden können? (siehe Anhang)

Frank K. schrieb:
> Wenn Du mehr als 8mA brauchst, wäre beispielsweise ABT eine Wahl:
> https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74ABT244.pdf

Vielen Dank!
Hab mir schon die AS Variante angesehen, die sollte das auch treiben 
können, aber der ABT ist auch interessant.

Frank K. schrieb:
> Wobei ich die früher nie in alten Rechnern gesehen habe.

Auf diesen PCBs wurden F (bzw. AS), LS und HCT verwendet, kann aber 
nicht sagen welche konkret in dem ASIC stecken.
Ohne direkten Ersatz muss ich da auf diskrete Logik ICs ausweichen, da 
wäre ein Ersatz IC einfacher und weniger "invasiv" (hässlich) als zwei 
davon.

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Mladen G. schrieb:
> Leider konnte ich nirgends rausfinden um welche Variante des 74244 es
> konkret geht

Dein Slot6 board sagt F und LS, also noch vor der HCT Zeit.

Ich denke, du kannst sie durch HCT ersetzen, die mögen zwar bessere 
Abblockung benötigen, aber warum sollen die alten Boards schlecht 
abgeblockt sein.

Die Frage ist eher, ob man 2 für 16 Leitungen verwendet, oder gar 4 und 
damit jedem Ausgang einen einzelnen Treiber, die nur an den Eingängen 
parallel geschaltet sind.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Mladen G. schrieb:
> steht da auch dass 20mA getrieben werden können? (siehe Anhang)

Ich sehe da nur µA. Faktor 1000 dazwischen.


mfg

von Rainer W. (rawi)


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Mladen G. schrieb:
> Ich hab die Ein-/Ausgänge durchgemessen, 14 Ausgänge sind definitiv
> defekt.
> ...
> Die gehen gerne mal kaputt, für manche ASICs gibt es modernen drop-in
> Ersatz, für den nicht.

Wer ist nun kaputt? Die 74244 oder ein ASIC?

Es geht nicht darum, ob sie "gerne mal kaputt gehen", sondern darum, was 
der Grund dafür ist, also z.B. wie sie belastet werden und wie die 
Betriebbedingungen sonst so sind.

Was heißt in diesem Zusammenhang "kaputt"?
Lässt sich das ETWAS genauer charakterisieren?

: Bearbeitet durch User
von Mladen G. (mgira)


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Christian S. schrieb:
> Ich sehe da nur µA. Faktor 1000 dazwischen.

Danke dir!
Hab ich das schon wieder falsch gelesen..

D.h. ich sehe mir mal den 74ABT244, wenn ich den auftreiben kann, 
brauche ich nur einen diskreten IC als Ersatz.


Rainer W. schrieb:
> Wer ist nun kaputt? Die 74244 oder ein ASIC?
Der ASIC (NEO-244) besteht aus fünf 74244.
Es sind immer zwei Eingänge parallel geschaltet, d.h. aus einem Eingang 
werden zwei Ausgänge.

Rainer W. schrieb:
> Es geht nicht darum, ob sie "gerne mal kaputt gehen", sondern darum, was
> der Grund dafür ist, also z.B. wie sie belastet werden und wie die
> Betriebbedingungen sonst so sind.

Ne darum geht es gar nicht :)

Es geht wirklich nur darum ob ich einen oder zwei ICs brauche.

Die Betriebsbedingungen dieser PCBs in den letzten 30 Jahren waren in 
verrauchten Spielhallen mit Erschütterungen etc., und manchmal hat man 
wohl die Module aus den PCBs im laufenden Betrieb 
rausgezogen/eingesteckt, manchmal wohl auch die PCBs an sich (besteht 
aus zwei) auseinandergenommen im laufenden Betrieb.

All das spielt keine direkte Rolle für meine Frage..

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Mladen G. schrieb:
> Diese Version des PCBs hat ASIC verbaut als Buffer oder Multiplexer,
> sind aber nix weiter als übliche Logic ICs integriert.

Nein, da sind höchstens Logikfunktionen integriert, aber nicht ICs.

Mladen G. schrieb:
> Auf diesen PCBs wurden F (bzw. AS), LS und HCT verwendet, kann aber
> nicht sagen welche konkret in dem ASIC stecken.

Aber vielleicht redest Du auch nur über die äquivalente Funktionalität 
wie bei einem/mehreren 244 im ASIC?

Letztendlich kann keiner wirklich genau sagen, ob das Ding irgendwie mit 
einer der Logik-Familien auf Ebene der Technologie verwandt ist, solange 
wir nicht wissen, was für ein ASIC da im Einsatz ist.

Aber wenn du die Funktion dieses Dingens kennst, und weißt, welcher 
Eingang mit welchem Ausgang wie verknüpft ist, dann nimm einfach die 
HCT- oder ABT-Dinger, wenn es wirklich auf einen höheren Lastfaktor 
ankommt. Letzterer ersetzt dann auch zwei LS recht lässig.

von Jens G. (jensig)


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Mladen G. schrieb:
> Christian S. schrieb:
>> Ich sehe da nur µA. Faktor 1000 dazwischen.
>
> Danke dir!
> Hab ich das schon wieder falsch gelesen..

Ist schon schlecht, wenn man µ nicht von m unterscheiden kann (in den 
von Dir markierten Zeilen). Aber da stehen gleich darunter auch paar 
mA-Angaben. Vielleicht reichen die ja auch schon, wenn die dabei 
erreichten Pegel immer noch ok sind (mußt Du selber rausfinden).

von Rainer W. (rawi)


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Mladen G. schrieb:
> ... und manchmal hat man wohl die Module aus den PCBs im laufenden Betrieb
> rausgezogen/eingesteckt, manchmal wohl auch die PCBs an sich (besteht
> aus zwei) auseinandergenommen im laufenden Betrieb.

> All das spielt keine direkte Rolle für meine Frage.

Das denke ich aber schon.
Kein Wunder, dass sie bei solch einer Behandlung "gerne mal kaputt 
gehen".
Eine Schaltung, die auf Hot Swapping ausgelegt ist, wird erheblich 
aufwändiger.

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Jens G. schrieb:
> Ist schon schlecht, wenn man µ nicht von m unterscheiden kann

Naja, Milliönchen oder Milliarden spielen z.B. bei Politikern meist nur 
eine untergeordnete Rolle.

mfg

von Mladen G. (mgira)


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Jens G. schrieb:
> Aber vielleicht redest Du auch nur über die äquivalente Funktionalität
> wie bei einem/mehreren 244 im ASIC?
>
> Letztendlich kann keiner wirklich genau sagen, ob das Ding irgendwie mit
> einer der Logik-Familien auf Ebene der Technologie verwandt

Genau, fünf 74244 in jedem "NEO-244".

Im dem Model das ich habe, ist auch ein ASIC drinnen bei dem konkret die 
Rede von 74HC253 ist: https://wiki.neogeodev.org/index.php?title=NEO-253

Daher dachte ich es wäre möglich dass die 244 ASIC auch die HC/HTC 
Variante sein könnten, zumindest sollte HTC grundsätzlich gehen.

Jens G. schrieb:
> Aber wenn du die Funktion dieses Dingens kennst, und weißt, welcher
> Eingang mit welchem Ausgang wie verknüpft ist, dann nimm einfach die
> HCT- oder ABT-Dinger, wenn es wirklich auf einen höheren Lastfaktor
> ankommt. Letzterer ersetzt dann auch zwei LS recht lässig.

Jens G. schrieb:
> Ist schon schlecht, wenn man µ nicht von m unterscheiden kann (in den
> von Dir markierten Zeilen). Aber da stehen gleich darunter auch paar
> mA-Angaben. Vielleicht reichen die ja auch schon, wenn die dabei
> erreichten Pegel immer noch ok sind (mußt Du selber rausfinden).

Hehe klar ist das schlecht, aber genau deswegen frage ich ja ;)

Danke für die Hilfe, hab jetzt mal einen 74HCT244 verbaut (hatte den 
da), die Kiste läuft, messe gleich mal die Pegel, mal sehen ob die 
passen.

Michael B. schrieb:
> Ich denke, du kannst sie durch HCT ersetzen, die mögen zwar bessere
> Abblockung benötigen, aber warum sollen die alten Boards schlecht
> abgeblockt sein.
>
> Die Frage ist eher, ob man 2 für 16 Leitungen verwendet, oder gar 4 und
> damit jedem Ausgang einen einzelnen Treiber, die nur an den Eingängen
> parallel geschaltet sind.

Oh hab deine Antwort übersehen.. ja genau, will mit möglichst wenig ICs 
auskommen, ein ASIC besteht aus fünf 74244, da wird es eng, wenn ich 
stattdessen mit der hälfte auskomme hilft das schon sehr.
Nicht alle Puffer sind defekt, ein paar gehen noch, bei dem den ich hier 
hab ist quasi "eine hälfte tot".

: Bearbeitet durch User
von Rainer W. (rawi)


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Mladen G. schrieb:
> Nicht alle Puffer sind defekt, ein paar gehen noch, bei dem den ich hier
> hab ist quasi "eine hälfte tot".

Letzter Versuch: WIE äußert sich "tot".
Welche Hälfte ist tot, die obere (konstanter oder kein High-Pegel) oder 
die untere (konstanter oder kein Low-Pegel)?
Oder was meinst du bei fünf 74244 pro ASIC mit "eine hälfte tot".

Was GENAU passiert am Ausgang, wenn am Eingang wechselnde Logik-Pegel 
anliegen?
Werden die ICs heiß?
WAS hängt an den ICs für eine Last dran?

von Foobar (asdfasd)


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Geht es bei dem Einsatz von doppelten Ausgängen denn tatsächlich um die 
Steigerung der Treiberleistung oder nicht eher um die Entkopplung der 
einzelnen Slots?

Wenn ich eh einen ASIC baue, kann ich auch die Treiberleistung der 
Ausgänge erhöhen und bräuchte nicht mehrere Ausgänge.  Wenn es aber um 
die Entkopplung geht, komme ich um mehrere Ausgänge nicht herum.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Foobar schrieb:
> Geht es bei dem Einsatz von doppelten Ausgängen denn tatsächlich um die
> Steigerung der Treiberleistung oder nicht eher um die Entkopplung der
> einzelnen Slots?

Scheint um letzteres zu gehen, wenn man sich das Symbol des Dingens 
anschaut. Jeder Eingang ist nur einmal da, jeder Ausgang doppelt.

von Mladen G. (mgira)


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Foobar schrieb:
> Geht es bei dem Einsatz von doppelten Ausgängen denn tatsächlich um die
> Steigerung der Treiberleistung oder nicht eher um die Entkopplung der
> einzelnen Slots?

guter Punkt mit der Entkoppelung

die Inputs kommen jeweils vom einem konkreten Slot, d.h. die sind 
entkoppelt, die Ausgänge gehen auf weitere IC (68k, Z80, ASIC und Logic 
ICs) auf dem Mainboard.. wenn ich da nur einen Treiber verwende, sind 
die nicht entkoppelt so wie ursprünglich entworfen

hm.. werde da wohl nicht rumkommen zwei 74HCT244PWR zu verbauen

schade, die Pegel waren alle okay, kein nennenswerter Unterschied 
zwischen Ein-/Ausgang, alles wie bei den originalen ASIC

auf den ersten Blick läuft die Kiste, ist dann aber nicht stabil, sound 
fehlt grösstenteils und das variiert je nach Slot, kann auch andere 
Ursachen haben, werde aber erstmal noch so ein 244 break out board 
basteln

darum geht es übrigens
mainboard: https://wiki.neogeodev.org/index.php?title=MV4F
slot daughterboard (mit den ganzen Treibern und Multiplexern): 
https://wiki.neogeodev.org/index.php?title=SLOT4FT

von Rainer W. (rawi)


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Foobar schrieb:
> Geht es bei dem Einsatz von doppelten Ausgängen denn tatsächlich um die
> Steigerung der Treiberleistung oder nicht eher um die Entkopplung der
> einzelnen Slots?

Wenn das zur Entkopplung dient, müsste man das an der Art der Steuerung 
der Output Enable Eingänge sehen.
Eine Entkopplung von Digitalausgängen macht nur Sinn, wenn irgendwelche 
wired-OR Funktionen mit High-Z Zustand aufgebaut werden?

von Foobar (asdfasd)


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Rainer schrieb:
> Eine Entkopplung von Digitalausgängen macht nur Sinn, wenn irgendwelche
> wired-OR Funktionen mit High-Z Zustand aufgebaut werden?

Oder wenn ein umfangreicher Signalbaum, der sich auf mehrere Platinen 
verteilt, gesplittet werden soll.  Jede Platine bekommt ihre eigenen 
Treiber, so dass Reflektionen/Störungen, die sie erzeugt, lokal bleiben 
und sich nicht im ganzen System verteilen.

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