the history of TTL logic families(TTL逻辑家族的历史)

Origins and Early Development 起源与早期发展

1960s: Birth of TTL 1960年代：TTL的诞生

• TTL (Transistor-Transistor Logic) was developed in the early 1960s TTL（晶体管-晶体管逻辑）是在20世纪60年代初开发的
• Texas Instruments introduced the first commercial TTL ICs in 1964 with the 5400 series (military grade)德州仪器于1964年推出了第一款商用TTL IC 5400系列（军用级）
• The commercial 7400 series followed shortly after, establishing the numbering convention that would last decades 
  随后不久，商用7400系列问世，确立了持续数十年的编号惯例

Evolution of TTL Families  TTL家族的演变

Original 74xx Series (Standard TTL)原装74xx系列（标准TTL）

• First widespread digital logic family 第一个广泛使用的数字逻辑家族
• 10ns gate delay, 10mW power consumption per gate 10ns门延迟，每门10mW功耗
• Operating voltage: 5V ±0.25V 工作电压：5V±0.25V
• Noise margin: ~0.4V  噪声容限：~0.4V

74Hxx (High-Speed TTL) - Late 1960s  74Hxx（高速TTL）-20世纪60年代末

• Faster: 6ns delay 更快：6ns延迟
• Higher power consumption: 22mW per gate 功耗更高：每门22mW
• Used in applications where speed was critical     用于速度至关重要的应用

74Lxx (Low-Power TTL) - Late 1960s  74Lxx（低功耗TTL）-20世纪60年代末

• Lower power: 1mW per gate 低功率：每门1mW
• Slower: 33ns delay    较慢：延迟33ns
• Offered power savings when speed wasn't critical  在速度不是关键的时候提供节能

74Sxx (Schottky TTL) - Early 1970s  74Sxx（肖特基TTL）-20世纪70年代初

• Incorporated Schottky diodes to prevent transistor saturation 内置肖特基二极管，防止晶体管饱和
• Much faster: 3ns delay  更快：3ns延迟
• Higher power: 19mW per gate      更高的功率：每门19mW
   

74LSxx (Low-Power Schottky) - Mid 1970s  74LSxx（低功耗肖特基）-20世纪70年代中期

• The most popular and widely used variant  最受欢迎和广泛使用的变体
• Good balance: 9ns delay, 2mW power  良好的平衡：9ns延迟，2mW功率
• Replaced standard TTL in most applications  在大多数应用中取代了标准TTL

74ASxx (Advanced Schottky) - Early 1980s  74ASxx（先进肖特基）-20世纪80年代初

• Higher performance: 1.5ns delay  更高的性能：1.5ns延迟
• Higher power: 8mW per gate  更高的功率：每门8mW
• Used in high-performance systems  用于高性能系统

74ALSxx (Advanced Low-Power Schottky) - Early 1980s  74ALSxx（先进低功耗肖特基）-20世纪80年代初 

• Further improved the power-speed tradeoff  进一步改善了功率-速度折衷
• 4ns delay, 1mW power  4ns延迟，1mW功率
• Excellent balance of characteristics     出色的特性平衡

74Fxx (FAST - Fairchild Advanced Schottky TTL) - 1980s 74Fxx（FAST-飞兆半导体先进肖特基TTL）-20世纪80年代

• 3.4ns delay, 4mW power  3.4ns延迟，4mW功率
• Competitor to 74AS and 74ALS families  74AS和74ALS家族的竞争对手

Transition to CMOS and Beyond  向CMOS及更高版本的过渡

74HCxx and 74HCTxx (High-Speed CMOS) - Mid 1980s  74HCxx和74HCTxx（高速CMOS）-20世纪80年代中期

• CMOS technology with TTL pinout compatibility 具有TTL引脚兼容性的CMOS技术
• HCT variant had TTL-compatible input thresholds  HCT变体具有TTL兼容的输入阈值
• Much lower power consumption, especially when static  功耗低得多，尤其是在静态时
• Led to the eventual obsolescence of TTL families  导致TTL系列最终淘汰

74ACxx and 74ACTxx (Advanced CMOS) - Late 1980s  74ACxx和74ACTxx（高级CMOS）-20世纪80年代末

• Faster CMOS versions: 3ns delay  更快的CMOS版本：3ns延迟
• Maintained TTL compatibility with lower power   保持TTL兼容性，功耗更低

74ABTxx, 74AUCxx, etc. (1990s and beyond)  74ABTxx、74AUCxx等。（1990年代及以后）

• BiCMOS and ultra-low voltage CMOS variants  BiCMOS和超低压CMOS变体
• Modern replacements for legacy TTL functions 传统TTL功能的现代替代品

Legacy and Impact  遗产和影响

TTL logic families established many enduring standards:  TTL逻辑家族建立了许多持久的标准：

• The 5V logic level became a standard for decades  5V逻辑电平几十年来一直是标准
• Pin assignments and functionality patterns persist in modern ICs  引脚分配和功能模式在现代IC中仍然存在
• Numbering scheme (74xx) continues to be used even in non-TTL technologies 即使在非TTL技术中也继续使用编号方案（74xx）
• Established the concept of logic families with different speed/power tradeoffs  建立了具有不同速度/功率权衡的逻辑家族的概念

Despite being largely replaced by CMOS technologies, TTL's influence on digital design remains significant, and many ICs still maintain backward compatibility with the original TTL standards.

尽管TTL在很大程度上被CMOS技术所取代，但它对数字设计的影响仍然很大，许多IC仍然保持与原始TTL标准的向后兼容性。