Порты вывода с 1 тактной выходной схемой и внутренней нагрузкой.

Когда в регистр-защелку записывается «1», транзистор закрыт, и на выходе через резистор R с индуктивностью L устанавливаются напряжения лог.1. Когда в регистр-защелку записан «0», транзистор открывается, и соединяет выход с «-» питания, в результате на выходе устанавливается «0», при этом резистор R_L оказывается подключенным между шинами питания. Во избежание высокого тока через резистор и его перегрева R делают высоким (10-100кОм). Высокое сопротивление резистора позволяет непосредственно соединять несколько выходов, не опасаясь их встречного включения, т.к. если «0» на одном из выходов подсадит «1» на другом, то мощность, выделяемая на подсаженном резисторе будет мала, он не перегреется, и каскад не выйдет из строя.

Достоинства: необходимо управлять только 1 регистром. Простота реализации. Возможность без дополнительных схем организовывать подключение на 1 внешнюю шину несколько таких выходов.

Недостатки: малый вытекающий ток в состоянии «1», ограниченный R_L (100мкА) – не дает возможность управлять мощными нагрузками без дополнительных каскадов усиления, либо требует обеспечить, чтобы активным сигналом был сигнал со значением «0».

11. Порты вывода с открытым выходом (открытым коллектором или стоком) применяются во многих семействах микропроцессоров, например, AMD Am186 (там это один из режимов порта), PICmicro. Выходной каскад построен по однотактной схеме с внешней нагрузкой (см. рис. 4). Принцип функционирования аналогичен описанному для однотактного выходногокаскада.

Достоинства: • Внешнее напряжение питания нагрузки Vccext может быть иным – большим или меньшим, чем питание микропроцессора. Это может быть удобным для сопряжения схем с различными уровнями логической «1», например, 3.3В и 5В. Если внешнее напряжение достаточно высокое, то можно непосредственно управлять высоковольтной нагрузкой. Например, анонсирован микроконтроллер семейства PICmicro допускающий подключение внешнего напряжения Vccext до 15В при питании ядра 2..6В. • Необходимо управлять только одним регистром; • Простая схема; • Возможность без дополнительных схем организовать подключение на одну внешнюю шину несколько таких выходов. При этом можно подбирать требуемое сопротивление RL, например, стандарт I2 C требует чтобы сопротивление было 2.2кОм. Легко построить квазидвунаправленный порт ввода-вывода (см. ниже).

Недостатки: • Требуется внешняя нагрузка; • Малый вытекающий ток (в состоянии «1»), ограниченный внешним нагрузочным резистором.