Двухступенчатые логические элементы
Данные ИМС имеют несколько ЛЭ, причем выходы нескольких ЛЭ подключены ко входам другого ЛЭ. В сериях ТТЛ-ТТЛШ такие ИМС представлены элементами И-ИЛИ-НЕ и обозначаются буквами ЛР.
Рисунок 2.6 – Двухступенчатые логические элементы И-ИЛИ-НЕ
На рисунке 2.6 изображены микросхемы соответственно 555ЛР4, 555ЛР11 и 555ЛР13. Менее распространены другие микросхемы И-ИЛИ-НЕ.
В сериях КМОП отсутствуют элементы И-ИЛИ-НЕ, но есть элементы И-ИЛИ, обозначаемые буквами ЛС: 561ЛС1 и 561ЛС2. Микросхема 561ЛС2 изображена на рисунке 2.7.
Рисунок 2.7 – Микросхема 561ЛС2
Схемы контроля четности
Схемы контроля четности, реализующие логическую функцию «сумма по модулю 2», теоретически могут иметь любое число входов и один выход. При этом, если сумма единиц на всех входах нечетная, то на выходе такой схемы будет единица, если четная – то на выходе ноль.
В простейшем случае схема имеет два входа и называется ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ или НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ. Примером такой ИМС является изображенная на рисунке 2.8 микро-схема 555ЛП5 (в сериях КМОП – 561ЛП2). Микросхема 555ЛП12 отличается тем, что имеет выход с ОК. Микросхема 1564ЛП13 содержит четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, или, как было сказано выше - РАВНОЗНАЧНОСТЬ.
Микросхема 555ИП5 (рисунок 2.9), осуществляющая свертку по М2, имеет 9 входов, прямой и инверсный выходы. В сериях КМОП имеется 13-входовая схема контроля четности 561СА1.
|
|
|
Построить схему контроля четности с большим числом входов можно, подключая выход одной ИМС к одному из входов другой, например, как показано на рисунке 2.10, либо выходы нескольких ИМС подать на входы следующей. Из определения функции М2 ясно, что последовательность входных разрядов не играет роли. При этом на «лишние», не используемые входы необходимо подать четное число единиц, например, все нули.
Рисунок 2.11 – Функция М2, построенная из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ
Рисунок 2.10 – Увеличение разрядности функции М2
Построить схему М2 с любым числом входов можно, соединяя произвольным образом элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (рисунок 2.11).
Задание. Построить схемы М2 с числом входов 2, 3, 4, используя только микросхемы, содержащие ЛЭ булевого базиса И, ИЛИ, НЕ. Построить те же схемы, используя любые другие ИМС.
Мажоритарный элемент
Мажоритарным элементом называется ЛЭ, имеющий нечетное число входов, выход которого равен «1» в случае, если более, чем на половину входов, поданы единицы. Другими словами, каких значений сигналов на входах больше, то значение и будет на выходе.
|
|
|
Функцию 3-входового мажоритарного элемента («два из трёх») выполняет ИМС 555ЛП3 (рисунок 2.11).
Данная функция описывается выражением:
Y=X1X2+X1X3+X2X3
Задание. Нарисовать таблицу истинности МЭ «2 из 3» и построить его, используя другие ИМС.
Рисунок 2.11 – Мажоритарный элемент «два из трёх»
Шинный формирователь
Буферные элементы
Буферными элементами называются повторители сигналов, имеющие выходы с тремя состояниями. Сигнал управления третьим состоянием называется CS (chip select – выбор микросхемы) или OE (output enable – разрешение выхода). В отличие от обычных, такие элементы допускают объединение выходов.
Примером такой ИМС является 555ЛП8, содержащая четыре буферных элемента, один из которых показан на рисунке 2.12. При CS=0 элемент является повторителем входного сигнала, при CS=1 – выход находится в третьем состоянии.
Рисунок 2.12 – Буферный элемент 555ЛП8
Существуют ЛЭ с тремя состояниями: 561ЛН1 (6 инверторов с тремя состояниями и сбросом), 531ЛА17 (два элемента 4И-НЕ), 531ЛА19 и другие.
Шинный формирователь
|
|
|
Элементы с тремя состояниями выхода широко используются в микропроцессорной технике для организации совместной работы нескольких устройств на общую магистраль. Такие ИМС имеют повышенную нагрузочную способность, т. е. больший выходной ток и называются шинными формирователями или шинными драйверами (BD – bus driver). В названии микросхем они обозначаются буквами АП, иногда – ИП.
Примером такой ИМС является 555АП5, содержащая два 4-разрядных шинных драйвера, один из которых показан на рисунке 2.13. Микросхема 555АП3 отличается тем, что имеет инверсные выходы.
Примером 8-разрядного ШФ является 555АП13, 555АП14 (рисунок 2.14). Если хотя бы на одном из входов CS присутствует «1», то выходы находятся в третьем состоянии. 555АП12 и 555АП15 отличаются тем, что инвертируют входной сигнал. Ряд аналогичных 4- и 8-разрядных ШФ приведен в [1]. Для серии 555 эти микросхемы имеют выходные токи нуля и единицы соответственно 24 и 15 мА, что существенно больше стандартных выходных токов серии 555.
Рисунок 2.13 –
Шинный формирователь 555АП5
Рисунок 2.14 – Шинный формирователь 555АП13
Практически во всех цифровых микросхемах выходы активны при наличии на входе CS или OE логического нуля и находятся в третьем состоянии при наличии на входе CS логической единицы, т. е.вход CS является инверсным.
|
|
|
Многие из шинных формирователей для повышения помехоустойчивости содержат внутри триггеры Шмитта, работа которых будет рассмотрена в следующих разделах.
Дата добавления: 2019-03-09; просмотров: 571; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!