### 74LS74 双上升沿 D 触发器（含预置与清除功能）详解
#### 一、概述
74LS74 是一种常用的数字集成电路，属于 TTL (Transistor-Transistor Logic) 系列中的一个型号。它提供了一种带有预置（preset）与清除（clear）功能的双 D 型触发器，主要用于存储一位二进制数据，并且具备了在特定条件下预置或清除存储状态的能力。
#### 二、特点与应用
1. **双 D 型触发器**：芯片内部包含两个独立的 D 型触发器，可以分别进行数据的存储和输出。
2. **上升沿触发**：触发器在时钟信号 CP 的上升沿进行状态转换。
3. **预置与清除功能**：每个触发器都有一个预置端（PR）和一个清除端（CLR），这些端口允许用户在需要时将触发器的状态强制设置为 1 或 0。
4. **功耗低**：相比其他系列，74LS74 属于 LS 系列，即低功耗肖特基逻辑电路，因此具有较低的功耗特性。
5. **高速操作**：最高工作频率可达 33MHz，适合高速数据处理的应用场合。
6. **广泛应用领域**：如计算机系统、通信设备、自动控制系统等。
#### 三、电特性
| 型号 | 最大工作频率 | 功耗 |
|-----------|-------------|------|
| 5474/7474 | 25MHz | 85mW |
| 54H74/74H74 | 43MHz | 150mW |
| 54S74/74S74 | 110MHz | 150mW |
| 54LS74/74LS74 | 33MHz | 20mW |
#### 四、引脚说明
- **1CP、2CP**：时钟输入端，触发器依据这两个端口的上升沿进行状态转换。
- **1D、2D**：数据输入端，用于向触发器输入数据。
- **1Q、2Q**：正常状态下的输出端，反映触发器当前的状态。
- **1Q̅、2Q̅**：反相输出端，输出当前状态的反相信号。
- **CLR1、CLR2**：直接复位端（低电平有效），当 CLR 端接收到低电平时，对应的触发器被复位，输出为 0。
- **PR1、PR2**：直接置位端（低电平有效），当 PR 端接收到低电平时，对应的触发器被置位，输出为 1。
#### 五、极限值
- **电源电压**：54/7474、54/74H74、54/74S74 的电压范围为 5.5V；54/74LS74 的电压范围为 7V。
- **工作温度范围**：54XXX 系列的工作温度范围为 -55°C 至 125°C；74XXX 系列的工作温度范围为 0°C 至 70°C。
- **存储温度范围**：-65°C 至 150°C。
#### 六、功能表
- **电源电压**：5474/7474、54H74/74H74、54S74/74S74 和 54LS74/74LS74 的电源电压范围分别为 4.5V 至 5.5V、4.5V 至 5.5V、4.5V 至 5.5V 和 4.75V 至 5.25V。
- **输入高电平电压**：对于所有型号，输入高电平电压 VIH 的典型值均为 2V。
- **输入低电平电压**：54/7474、54/74H74 和 54/74S74 的输入低电平电压 VIL 的典型值为 0.8V；54/74LS74 的输入低电平电压 VIL 的典型值为 0.8V。
- **输出高电平电流**：对于所有型号，输出高电平电流 IOH 的最小值为 -400μA。
- **输出低电平电流**：对于所有型号，输出低电平电流 IOL 的最小值为 16mA。
#### 七、时序特性
- **时钟频率 fCLK**：不同型号的最大时钟频率分别为 15MHz、35MHz、75MHz 和 25MHz。
- **脉冲宽度 tW**：包括 CP 上升沿的宽度以及 PR 和 CLR 的低电平脉冲宽度。
- **建立时间 tSU**：指数据信号到达 D 端后，时钟信号到达 CP 端之前的时间间隔。
- **保持时间 tH**：指时钟信号到达 CP 端之后，数据信号必须保持稳定的时间间隔。
#### 八、静态特性
- **输入嵌位电压 VIK**：指输入端口的电压限制，防止输入电压超出指定范围导致器件损坏。
- **输出高电平电压 VOH**：当输出端为高电平时的电压值。
- **输出低电平电压 VOL**：当输出端为低电平时的电压值。
74LS74 作为一种带有预置与清除功能的双 D 型触发器，在各种数字电路设计中发挥着重要作用。其具有的高速操作能力、低功耗特性以及稳定的电性能使其成为实现复杂逻辑功能的理想选择。通过合理利用其预置和清除功能，可以灵活地控制触发器的状态，从而满足不同应用场景的需求。
