на головну | список тем | перегляд презинтацій | самотестування | історія створення

 

 

 

 

Тема 10.Повторювачі і буфери

Повторювач це логічний елемент що на своїх виходах повторює вхідну інформацію.
Буфер – це повтоювач що вміє виключати свої виходи.
В інтегральному виконанні вони кодуються буквами ЛП та АП.
Повторювачі і буфери відрізняються від інверторів перш за все тим, що вони не інвертують сигнал (правда, існують і інвертуючі буфери). Навіщо ж тоді вони потрібні? По-перше, вони виконують функцію підсилення навантажувальної здатності сигналу, тобто дозволяють подавати один сигнал на багато входів. Для цього є буфери з підвищеним вихідним струмом і виходом 2С, наприклад ЛП16 (шість буферних повторювачів). По-друге, більшість буферів має вихід ОК або ЗС, що дозволяє використовувати їх для отримання двонаправлених ліній або для мультиплексування сигналів. Пояснимо докладніше ці терміни.


Малюнок 10.1. Двонаправлена лінія

Під двонаправленими лініями розуміються такі лінії (провідники), сигнали по яких можуть поширюватися в двох протилежних напрямах. На відміну від однонаправлених ліній, які йдуть від одного виходу до одного або декількох входів, до двонаправленої лінії можуть одночасно підключатися декілька виходів і декілька входів (малюнку. 10.1). Зрозуміло, що двонаправлені лінії можуть організовуватися на основі виходів ОК або ЗС. Тому майже всі буфери мають саме такі виходи.
Мультиплексуванням називається передача різних сигналів по одних і тих же лініях в різні моменти часу. Основна мета мультиплексування полягає в скороченні загальної кількості сполучних ліній. Двонаправлена лінія обов'язково є мультиплексованою, а мультиплексована лінія може бути як однонаправленою, так і двонаправленою. Але у будь-якому випадку до неї приєднується декілька виходів, тільки один з яких в кожний момент часу знаходиться в активному стані. Решта виходів в цей час відключається (переводяться в пасивний стан). На відміну від двонаправленої лінії до мультиплексованої лінії, побудованої на основі буферів, може бути підключений всього лише один вхід, але обов'язкові декілька виходів з ОК або ЗС (малюнок. 10.2.). Мультиплексовані лінії можуть будуватися не тільки на буферах, але і на мікросхемах мультиплексорів, які будуть розглянуті далі.

Малюнок 10.2. Однонаправлена мультиплексована лінія на основі буферів

Прикладом буферів з виходом ОК є мікросхема ЛП17 (шість буферів з СК).
Буфери з виходом ЗС представлені великою кількістю мікросхем, наприклад: ЛП8, ЛП11, АП5, АП6, АП14. Ці буфери обов'язково мають управляючий вхід EZ (або ОЄ), що переводить виходи в третій, пасивний стан. Як правило, третьому стану відповідає одиниця на цьому вході, а активному стану виходів - нуль, тобто сигнал EZ має негативну полярність.
Найпростішим однонаправленим буфером без інверсії є мікросхема ЛП8 (чотири буфери з виходами ЗС і роздільним управлінням). Кожний з чотирьох буферів має свій вхід дозволу EZ. Таблиця істинності буфера дуже проста (таблиця. 10.1.): при нульовому сигналі на вході управління вихід повторює вхід, а при одиничному - вихід відключений. Цю мікросхему зручно застосовувати для обробки одиночних сигналів, тобто для повторення вхідного сигналу з можливістю відключення виходу.

Дуже часто треба обробляти не одиночні сигнали, а групи сигналів, наприклад сигнали, що передають багаторозрядні коди. В цьому випадку зручно застосовувати буфери з груповим управлінням, тобто буфер з одним входом EZ, та кілька виходів. Прикладами можуть служити мікросхеми ЛП11 (шість буферів, розділені на дві групи: чотири і два буфери, для кожної з яких є свій вхід управління) і АП5 (вісім буферів, розділені на дві групи по чотири буфери, кожна з яких має свій вхід управління).
На малюнку 10.3 показаний приклад мультиплексування двох восьмирозрядних кодів за допомогою двох мікросхем АП5. Однойменні виходи обох мікросхем з'єднані між собою Пропускання на вихід кожного з двох вхідних кодів дозволяється своїм управляючим сигналом (Упр.1 і Упр.2), при цьому повинен бути виключений одночасний прихід цих двох сигналів, щоб не було конфліктів на виходах.
Двонаправлені буфери на відміну від однонаправлених дозволяють передавати сигнали в обох напрямах. Залежно від спеціального управляючого сигналу Т (інше позначення - BD) входи можуть ставати виходами і навпаки - виходи входами. Обов'язково є і вхід управління третім станом EZ. який може відключити як входи, так і виходи.

Малюнок 10.3. Мультиплексування двох вхідних кодів з допомогою буферів.

На малюнку 10.4 для прикладу показаний двонаправлений буфер АП6, який може передавати дані між двома двонаправленими шинами А і В в обох напрямах. При одиничному рівні на управляючому вході Т - дані передаються з шини А в шину В, а при нульовому рівні - з шини В в шину А. Одиничний рівень на управляючому вході -EZ відключає мікросхему від обох шин.


Малюнок 10.4. Приклад двонаправленого буфера.

Ще одне типове вживання буферів, пов'язане з їх великими вихідними струмами - це світодіодна індикація. Світлодіоди можуть підключатися до виходу буферів двома основними способами (малюнок. 10.5). При першому з них (зліва на малюнку) світлодіод горить, коли на виході ЗС або 2С сигнал логічної одиниці, а при другому (справа на малюнку) - коли на виході ОК сигнал логічного нуля. Опір резистора вибирається виходячи з характеристик світлодіода, але звичайно складає порядка 1 кОм.

Малюнок 10.5. Використання буферів для світлодіодної індикації.
презинтація

попередня тема наступна тема

тестування