Шинный формирователь

Вспомним базовый элемент ТТЛ (рис. 3.35).

Рисунок 3.35 – Схема базового элемента ТТЛ

Эта схема выполняет операцию 3И-НЕ (операцию Шеффера).

Когда сигнал на любом из входов Х1, Х2 или Х3 равен нулю, то, VT1-открыт, VT2 – закрыт, VT4 - закрыт. VT3 открыт и на выходе будет 1. Если на входах все единицы или ничего не подано, то ток базы VT1 течет в базу VT2, открывает его и насыщает, VT4 открыт и насыщен, VT3-закрыт. Таким образом, выходная шина подключается то к плюсу источника Ек, то к его минусу и потенциал на ней либо ноль, либо единица.

Изменим схему. Добавим диод VD и еще один эмиттер э4 в транзисторе VT1, вход обозначим Ez. Если на вход Ez ничего не подавать, что эквивалентно подаче 1, то он не влияет на работу логического элемента. Если на вход Ez подать 0, то есть заземлить его, то транзистор VT1 будет открыт по эмиттеру э4, при этом, будут заперты VT2 и VT4, потенциал базы VT3 также будет равен 0, поэтому VT3 также будет заперт, то есть выходная шина логического элемента будет оторвана от плюса и от минуса источника. Она находится в, так называемом, высокоимпедансном (третьем состоянии или Z-состоянии).

Элементы с тремя состояниями обозначают треугольником (рис. 3.36)

Рисунок 3.36 – Элемент с тремя состояниями

Тристабильные элементы можно соединять параллельно по выходу, как показано на рис. 3.37.

Рисунок 3.37 – Включение тристабильных элементов

Элементы с Z-состоянием используются для двунаправленной передачи данных (рис. 3.38)

Рисунок 3.38 – Двунаправленная передача данных

Они выполняют функцию буферизации сигнала, то есть усиление его по мощности, поэтому их иногда называют магистральные усилители или шинные формирователи.

Рассмотрим функциональную схему шинного формирователя К580ВА86. Это 8-ми разрядная интегральная схема средней степени интеграции, выполненная по ТТЛ – технологии (рис. 3.39).

Рисунок 3.39 – Шинный формирователь

Вход ВК – выбор кристалла. Когда сигнал ВК = 1 все элементы находятся в третьем состоянии. Шина А отключена от шины В. Если сигнал ВК=0, то тогда при Т = 1 – направление передачи информации от А к В, а при Т =0 от В к А.

С помощью таких формирователей к одной обшей шине можно поочерёдно подключать множество различных устройств, что и используется в микропроцессорах и микро ЭВМ.