SN74HC154N Decodificador/Demultiplexor

El SN74HC154N es ideal para proyectos que requieren expandir la capacidad de selección de un microcontrolador o sistema digital. Con solo 4 líneas de entrada binaria (A0-A3), puede seleccionar una entre 16 líneas de salida (Y0-Y15). Esto es muy útil, por ejemplo, para direccionar múltiples dispositivos (como seleccionar un sensor específico entre 16), controlar displays donde cada segmento o dígito necesita una línea de activación individual (requiriendo lógica adicional para el manejo de segmentos comunes), o para crear matrices de conmutación donde solo una ruta debe estar activa a la vez. Su capacidad de ofrecer 16 salidas mutuamente exclusivas lo hace eficiente para la selección precisa de líneas.

Las entradas de habilitación, E0 y E1 (a menudo referidas como G1 y G2 en datasheets, con una barra sobre ellas para indicar activo bajo), son cruciales para controlar el estado general del decodificador. Para que el SN74HC154N realice la decodificación de las entradas A0-A3 a las salidas Y0-Y15, ambas entradas de habilitación deben estar en un estado lógico BAJO. Si cualquiera de las entradas E0 o E1 se pone en un estado ALTO, todas las 16 salidas (Y0-Y15) serán forzadas a un estado ALTO, independientemente de las señales en las entradas A0-A3. Esto es útil para deshabilitar el chip, evitar salidas no deseadas durante cambios de estado del sistema, o para permitir que múltiples decodificadores compartan las mismas líneas de salida en un esquema de expansión más grande (direccionamiento en cascada).

Sí, el SN74HC154N, al ser un circuito integrado de la familia CMOS de alta velocidad (HC), opera con un amplio rango de voltaje de alimentación, típicamente de 2V a 6V. Esto lo hace compatible tanto con sistemas que utilizan lógica TTL de 5V (como la mayoría de las placas Arduino clásicas) como con sistemas que utilizan lógica de 3.3V (como Raspberry Pi, ESP32, Arduino Due, etc.). Para una correcta interpretación de los niveles lógicos y un rendimiento óptimo, se recomienda alimentar el SN74HC154N con el mismo voltaje que utiliza el microcontrolador que le proporciona las señales de entrada (por ejemplo, VCC = 5V si se usa con un Arduino Uno, o VCC = 3.3V si se usa con una Raspberry Pi).

Ambos permiten expandir las E/S, pero difieren significativamente:

• Interfaz y Velocidad: El SN74HC154N es un dispositivo de lógica paralela. Responde muy rápidamente (nanosegundos) a los cambios en sus 4 líneas de entrada. Requiere 4 pines de datos del microcontrolador más, idealmente, control para los pines de habilitación. Un expansor I2C como el PCF8574 utiliza una interfaz serial (I2C), que solo requiere 2 pines del microcontrolador (SDA y SCL) para controlar múltiples dispositivos, pero tiene una latencia mayor debido a la comunicación serial.
• Funcionalidad: El SN74HC154N es específicamente un decodificador/demultiplexor (1 de 16 salidas activas en bajo). El PCF8574 es un expansor de puertos de propósito general (generalmente 8 bits) que pueden configurarse como entradas o salidas.
• Complejidad de Software: Controlar el SN74HC154N es directo asignando valores binarios a los pines de salida del microcontrolador. Un expansor I2C requiere implementar o usar una librería para el protocolo I2C.

La elección depende de si necesitas velocidad y selección directa (SN74HC154N) o ahorro de pines y versatilidad de E/S sobre una interfaz serial (expansor I2C).

Que las 16 salidas (Y0-Y15) sean «mutuamente exclusivas» significa que, cuando el chip está habilitado (E0 y E1 en BAJO), solo UNA de estas 16 salidas estará en su estado activo (BAJO lógico) en un momento dado, determinada por el código binario de 4 bits presente en las entradas A0-A3. Las otras 15 salidas estarán en estado inactivo (ALTO lógico). «Activa en bajo» indica que la salida seleccionada presenta un voltaje cercano a 0V (GND), mientras que las no seleccionadas presentan un voltaje cercano a VCC. Esto es común en muchos decodificadores y es útil para habilitar otros dispositivos lógicos que se activan con una señal baja o para controlar LEDs con cátodo común conectados a VCC a través de una resistencia.

Al ser un dispositivo CMOS, el SN74HC154N es sensible a la Descarga Electrostática (ESD). Manipúlelo con precaución, idealmente utilizando una muñequera antiestática y trabajando sobre una superficie disipativa. Asegúrese de que la alimentación (VCC y GND) esté correctamente conectada y dentro del rango especificado (2V a 6V) antes de aplicar señales a las entradas. Es crucial verificar la orientación del chip (generalmente indicada por una muesca o un punto) antes de insertarlo en una protoboard o soldarlo a una PCB para evitar daños por conexión incorrecta. Además, las entradas no utilizadas de la familia HC no deben dejarse flotantes; conéctelas a VCC o GND según sea necesario para evitar comportamientos erráticos y consumo innecesario de corriente (aunque para las entradas de selección A0-A3, siempre estarán conectadas a una fuente lógica en una aplicación normal).