Лекции по цифровой электронике. Логические функции и логические элементы
 Скачать 2.34 Mb.
|
Правила схемного включения ЛЭ.Ограничение по нагрузочной способности ЛЭ задаётся максимальным числом входов ЛЭ той же серии, которые можно подключить к выходу данного элемента. Различные элементы различных серий имеют коэффициент разветвления по выходу Краз=5-20, типовое значение -10. Специальные буферные ЛЭ имеют Краз30. Неиспользованные входы И в большинстве серий не должны оставаться ни к чему не подключёнными. В ТТЛ- и ТТЛШ-сериях сигнал от свободного входа воспринимается элементом как логическая «1», но при этом снижаются помехоустойчивость и быстродействие ЛЭ. В сериях ТТЛ И ТТЛШ неиспользованные И-входы либо объединяют с другими, если при этом не превышается допустимая нагрузка источника сигнала, либо подключают к источнику логической «1». В качестве последнего используют или элемент И-НЕ, входы которого заземлены, или резистор с сопротивлением 1 кОм, подключённый к источнику питания +5В. К такому источнику разрешается подключать до 20 неиспользованных входов И. В КМОП-элементах ни в коем случае не должно быть свободных входов. Их можно подключать к источнику питания без резистора или объединять с рабочими. Неиспользованные входы ИЛИ в любых сериях должны быть соединены с логическим «0», т.е. с общим проводом. Если некоторые ЛЭ, входящие в состав корпуса, не используются, то на входы неиспользуемых ЛЭ ТТЛ-серий нужно подать такие сигналы, чтобы на их выходах была «1»: в таком состоянии ЛЭ потребляют меньший ток и его можно использовать как источник логической «1». Неиспользуемые КМОП-элементы можно фиксировать в любом состоянии, только не оставлять в безразличном.
В общем случае выходы обычных ЛЭ соединять между собой нельзя. Допускается соединение выходов, если между собой соединяются и входы, т.е. значения сигналов на входах и выходах ЛЭ всегда совпадают. Это делают для увеличения нагрузочной способности элементов. Современные цифровые системы строятся по, так называемому, магистральному принципу, когда для взаимного обмена данными различные устройства подключены к единой для всей системы магистральной шине данных. Для предотвращения конфликта сигналов устройства, подключение своими выходами к магистрали, должны иметь возможность отключения от нее. Такую возможность предоставляют специальные ЛЭ с тремя состояниями выхода: два состояния – "0" и "1" как у обычных ЛЭ, а третье состояние – "отключено", когда элемент приобретает высокий выходной импеданс.  Рис.2.2. Элементы с тремя состояниями. Условное обозначение ЛЭ с тремя состояниями показано на рис.2.2,а , а его электромеханический аналог со стороны выхода на рис.2.2,б. Таблица 2.2 иллюстрирует его работу.
Из таблицы видно, что при Z=0 ЛЭ не отличается от обычного 2И-НЕ элемента, но при Z=1 выход ЛЭ переходит в состояние "отключен". Примеры ЛЭ с тремя состояниями, имеющих высокую нагрузочную способность и называемых шинными формирователями (bus drivers), - микросхемы КР580ВА86, КР580ВА87. Способ обмена с помощью магистралей помимо небольших затрат оборудования очень удобен для расширения системы, когда в процессе эксплуатации требуется подключение дополнительных устройств. | ||||||||||||||||||||||||||||||||