Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Глава 2 направленную линию. Одна группа из 4 буферных элементов в Е5241 освобождает выход прн низком уровне управляющего сигнала, а другая группа делает то же при высоком уровне управляющего сигнала. Буферный элемент с общей ттгпшой 15244 предназначен преимущественно для передачи сигналов в одном направлении. На единственном кристалле у него тоже 8 буферных триггеров Шмитта, выходы которых освобождаются только при сигнале низкого уровня на трехстабильном входе.
При поступлении на вход сигнала Н ток информации блокируется и сигнал на выходе становится неопределенным. Микросхема Е5243 — зто Таблица 2.2. Функциональная таблица микросхемы 7418243 Управление Назначение элементов А ) В ОАВ 6ВА Выход ~ Вход Н Н Н Н Не разрешено Неопределенное состояние Вход ~ Выход типичный двунаправленный буферный элемент илп передатчик. Буферы на кристалле смонтированы антипараллельно для выполнения функции передача/прием. На рис.
2.35 показана схема коммутации трехстабильных входов в режиме управления функциями передача/прием. Для использования третьего (неопределенного) состояния схемы управление должно быть персстроено, что видно из табл. 2.2. Когда на всех трехстабнльных выходах сигнал уровня Н, то В служит информационным входом, а А — информационным выходом. Если же оба трехстабильных входа получают сигнал низкого уровня, то А служит входом, а  — выходом, В положении 6АВ=Н, 6ВА=Т. сигнал на выходе неопределенный, т.
е. состояние 01 не разрешено. В этом состоянии сыма становится генератором, что в конце концов приводит ее к разрушению. Микросхемы ЕЯ241, Е8243 и ЕВ244 имеют проводимость типа р — л — р, что означает, что оаи могут работать при очень малой мощности входных сигналов. Ток на выходах может быть до — 15 мл при сигнале высокого уровня и до +25 ыд прп сигнале низкого уровня. Выходы могут работать на лннпн передачи с волновым сопротивлением 130 Ом.
Это значит, что для соединения можно использовать ленто шый провод с разъемом. укрепленным способом прорезаиия изоляции. В этом случае каждой сигнальной жиле в проводе должен быть выделен от- Логические сгемм и области иг применения дельный заземляющий провод (экран) для обратного тока.
Сигнальный провод с экраном должен иметь волновое сопротивление 130 Ом. Гарантированный входной порог срабатывания триггеров Шмитта 400 мВ; это означает, что помеха проникания или отражения при напряжении ниже указанного на выходной сигнал никакого влияния не оказывает. Если отрицательное напряжение сигнала на входе по величине больше 1,5 В, цепь через диод замкнется на землю, благодаря чему отраженные сигналы, которые могут понизить полезный сигнал приеннин/оеЛедилгчин Лиеннингнеуедаглчин (елиний) (блиний) (Ллиний) Логичеений Логический Логичесний а тенге рт еленен н гегненлт Рис.
2.3б, Структура шиа с сопригаюшими цифровыми приемопередатчиками. до уровня, меньшего потенциала земли, быстро затухают. Графическое условное обозначение двунаправленного буферного элемента (например, 1.5244) в системе МЭК показано на рис. 2.35,д. Первый логический элемент И включен в цепь верхних четырех буферных элементов с трехстабильным выходом, а второй логический элемент И включен в цепь нижних четырех буферных элементов. На структурных схемах буферные элементы во входных триггерах Шмитта имеют дополнительное обозначение. Дополнительные обозначения имеют также элементы И1 и И2 в блоке управления. Буферный элемент обозначается треугольником с горизонтальным основанием.
Элементы с трехстабильным выходом обозначаются опрокинутой дельтой у выхода. Соответствия между входамн элементов И и их выходами обозначены цифрами 1 и 2. На рис. 2.36 показана еще одна структурная схема буферного элемента, в которой микросхема 1.5245 выполняет функцию передатчика.
Различные логические элементы, как это видно из рисунка, можно связать в единую систему с помощью шины данных. Последняя может связать несколько таких структур. Глава 2 Эта возможность обеспечивается благодаря тому, что буферные элементы, подключенные к шине, используются не только как передатчики и приемники: они могут переводиться в состояние неопределенности. В этом состоянии они служат разделительными элементами.
На рис. 2.36 приведена система приемопере- гьтегтеигепие вв В в~ вг вг вь вь вь вг вь ьг ь. ы ь и ьь авиля вы ьг ьг Фунпциепалвгая тпайпици Рис. 2.37. а — восьмиразрядный шипныйь приемопередатчик 74П3245: б — его функциональная таблица; в — условное обознакепие микросхемы с у казани.
ем функциональных связей в системе МЭК. датчиков, объединенных общей шиной. Буферные элементы в каждой вертикальной ветви обеспечивают связь внутри каждо. го потока. На рис. 2.37 показана внутренняя структура микросхемы ЕЯ245, схема двухрядных выводов и функциональная таблица. Если внимательно посмотреть на таблицу, то можно увидеть, что, манипулируя сигналами на входе Р!й, можно изменять направление передачи информации, а манипулируя снгналамн 12! Логические схема и области их применения на разрешающем входе, можно вводить выходы в состояние неопределенности. На рис. 2.37, в еще раз показана микросхема 741.5245, но с обозначениями МЭК с указаниями функциональных взаимосвязей.
Сигналы на входах И1 и И2 управляют направлениями потока информации. Поток направлен слева направо, когда уровень сигнала на входе разрешения низкий (6=Е), а на входе 07)с высокий, что видно по идентификационным цифровым обозначениям 1,2 и 1,2. Входы передатчика выполнены как триггеры Шмитта, что видно по дополнительным обозначениям, которые приведены рядом. Вертикальные стрелки (вверх и вниз) в середине схемы указывают направления двунаправленной передачи. 2.26. Схема преобразования параллельного потока информации в последовательный В технике цифровой передачи информации часто бывает необходимо преобразовывать параллельный поток битов в последовательный.
Такое преобразование осуществляется, например, в системах передачи цифровой информации по одноканальной линии связи в телексной или телефонной. Параллельный поток информации на входе канала передачи или системы обработки данных, например в виде восьмибитной посылки (байта), до начала передачи преобразуется в последовательный поток. Элементарная схема преобразователя приведена на рис. 2.38. Параллельный поток информации, состоящий из восьми бит, поступает с восьми ключевых схем.
Ими могут быть мультивибраторы, которые получают информацию из канала выдачи данных ЭВМ. Преобразователь состоит из восьми элементов, имеющих трехстабильные выходы. Выходы элементов связаны между собой. Параллельный поток информации с ключей подается на входы элементов, а на входы разрешения подаются 8 тактовых сигналов (от нулевого до седьмого), которые вырабатываются дешифратором, описанным в равд. 2.21. Процесс преобразования параллельного потока информации в последовательный состоит в следующем. В начальный момент времени Осс получает разрешение (срабатывает) элемент О и сигнал (импульс) с него проходит иа выходную линию. В момент времени 1сг отпирается элемент 1, благодаря чему импульс поступает с ключа 51.
В следующий момент то же самое происходит с третьим по порядку импульсом с ключа 52 и т. д. до последнего импульса. Так вырабатывается последовательность импульсов, которая представляет собой параллельный поток, поданный на вход с 122 Глава 2 ОЯ7 ЕЕУУб- аП7ОРа Учтгд Ввтдод Г-земля Видод уо-яоорялсеяье б'-+за Рис. 2.35. Преобраэоваиие восьмираэрпдной параллельной посылки (тумблеры 50 — 57) в последовательную серию импульсов с помощью трехста- бильных элементов типа 741.5125. помощью нескольких ключей.
Это и показано на временнбй диаграмме на рис. 2.39. Вместо элементов с трехстабнльными выходами можно применять логические элементы И с открытым коллектором, что показано на рис. 2.40. На один вход элемента поступают сигналы от ключа, а на другой — 8 тактовых импуль- 12З Логические схемы и области их применения сов (от нулевого до седьмого). Когда тактовый импульс имеет высокий уровень, элемент отпирается и сигнал с ключа проходит на выход.
Выходные линии реализуют функцию ИЛИ с нагрузочным сопротивлением 1 кОм при напряжении +5 В. Поскольку цифровые сигналы дешифратора активны при низком уровне, то прежде чем подавать тактовые импульсы на элемент И, их полярность надо изменить на противоположную. Г вход сюооо гтовооосхч вод гсс 'сс все 4 сг оог все тес сб /с1 с сР дс1 4сд Хсб дс6 7сс гусс уст с сс Рис. 2.39, Преобразование восьмиразрядной параллельной посылки в после- довательную серию импульсов (временнйя диаграмма). Как и в экспериментах, описанных ранее, процесс преобразования можно зрительно прослеживать на индикаторных светодиодах. В технической литературе такую последовательность импульсов называют сигналом БВН (без возврата к нулю), потому что при неизменяющемся потоке данных уровень сигнала на выходе действительно не падает до нуля.
Последовательность однополярных сигналов, например логических единиц нли логических нулей, на выходе выстраивается в слитный блок, ширина которого зависит от числа последовательно переданных единиц или нулей. Способы передачи сигналов БВН по телефонным и телексным линиями связи описаны в гл. 4 тома 3. 2.2?. Комбинированные функции на элементах И-ИЛИ-НЕ В предыдущих разделах рассмотрены отдельные логические элементы ИЛИ-НЕ, И-НЕ, выполненные по ТТЛ и КМОП. логике.
Там же встречались и комбинированные логические элементы И-ИЛИ-НЕ. 7тсосуд Выбод 1-легтяя Вагсгод 1Ф-яостурялуяеягге Б' = + ХЮ Рис. 2.40. Преобразование восьмираэрядного параллельного кода (50 — 57) в последовательный с помощью логических элементов И с открытым коллекторным выходом. Выходы ОС образуют монтажное ИЛИ с характеристическим сопротивлением 1 кОм прн напряжении -~-па, 12Ь Логические схема и области их применения На рис, 2.41 показаны комбинированные логические микросхемы, выпускаемые разными фирмами под своей маркировкой и нумерацией. Микросхемы 74-й серии имеют пластмассовый корпус с двухрядным расположением выводов (после кодовой маркировки добавлена буква (ч)). На рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
