Osnovy-cifrovojj-skhemotekhniki

Рис. 2.11. Включение двунаправленного буфера.
На рис. 2.11 для примера показан двунаправленный буфер АП6, который может передавать данные между двумя двунаправленными шинами А и В в обоих направлениях. При единичном уровне на управляющем входе Т (сигнал Напр.) данные передаются из шины А в шину В, а при нулевом уровне — из шины В в шину А (табл. 2.3). Единичный уровень на управляющем входе -EZ (сигнал Откл.) отключает микросхему от обеих шин.
Таблица 2.3. Таблица истинности двунаправленного буфера

ВходТ	Вход -EZ	Операция
0	0	В—>А
1	0	А—>В
0	1	зс
1	1	зс

Двунаправленную передачу можно организовать и на основе однонаправленных буферов. На рис. 2.12 показано, как это можно сделать на двух микросхемах АП5. Здесь при нулевом сигнале Упр.1 информация будет передаваться с шины А на шину В, а при нулевом сигнале на входе Упр.2 — с шины В на шину А. Если оба входа Упр.1 и Упр.2 находятся в единичном состоянии, то шины А и В отключены друг от друга, а подача нулей на оба входа Упр.1 и Упр.2 должна быть исключена, иначе состояние обеих шин А и В будет не определено.
Микросхемы буферов в отечественной системе обозначений имеют разнообразные обозначения: ЛН, ЛП, АП, ИП (например ЛН6, ЛП8, ЛП11, АП5, АП6, ИП5, ИП6), что порой затрудняет их выбор. Буферы с буквами ЛН имеют инверсию, буферы АП и ИП могут быть с инверсией, а могут быть и без инверсии. Все параметры у буферов довольно близки, отличие — в инверсии, в количестве разрядов и в управляющих сигналах.

Рис. 2.12. Организация двунаправленной передачи с помощью однонаправленных буферов.
Временные параметры буферов включают помимо задержки сигнала от информационного входа до информационного выхода также задержки перехода выхода в третье состояние и из третьего состояния в активное состояние (tpHz, tpLz и tpzH, tpzb). Величины этих задержек обычно примерно вдвое больше, чем величины задержек между информационным входом и выходом.
Отключаемый выход буферов (как ОК, так и ЗС) требует применения нагрузочных резисторов. В противном случае вход, подключенный к отключенному выходу, оказывается подвешенным, в результате чего схема может работать неустойчиво, давать сбои. Подключение резистора в случае выхода OK (pull up) производится стандартным способом (см. рис. 2.8). Точно так же может быть включен резистор между выходом ЗС и шиной питания (рис. 2.13), тогда при отключенном выходе на вход будет поступать уровень логической единицы. Однако можно включить и резистор между выходом и землей, тогда при отключенном выходе на вход будет поступать сигнал логического нуля. Применяется также и включение двух резисторов (резистивного делителя), при этом номинал (сопротивление) верхнего резистора (присоединенного к шине питания) обычно выбирается в 2-3 раза меньше, чем нижнего резистора (присоединенного к «земле»), а величина сопротивления двух параллельно соединенных резисторов выбирается равной примерно 100 Ом. Например, резисторы могут иметь номиналы 240 Ом и 120 Ом, 360 Ом и 130 Ом. В данном случае отключенный выход воспринимается присоединенным к нему входом как единица.

Рис. 2.13. Включение резисторов на выходе буферов ЗС.
Иногда к выходам ЗС резисторы не присоединяют вообще, но в этом случае надо обеспечить, чтобы последующий вход воспринимал сигнал с выхода ЗС (то есть реагировал на него) только тогда, когда выход находится в активном состоянии. Иначе возможны сбои и отказы в работе устройства.

Рис. 2.14. Применение буферов для индикации.
Еще одно типичное применение буферов, связанное с их большими выходными токами — это светодиодная индикация. Светодиоды могут подключаться к выходу буферов двумя основными способами (рис. 2.14). При первом из них (слева на рисунке) светодиод горит, когда на выходе ЗС или 2С сигнал логической единицы, а при втором (справа на рисунке) — когда на выходе ОК сигнал логического нуля. Сопротивление резистора выбирается исходя из характеристик светодиода, но обычно составляет порядка 1 кОм.
2.3. Логические элементы И, И-НЕ, ИЛИ, ИЛИ-НЕ
Следующая группа микросхем на пути усложнения компонентов цифровой электроники — это элементы, выполняющие простейшие логические функции. Объединяет все эти элементы то, что у них есть несколько равноправных входов (от 2 до 12) и один выход, сигнал на котором определяется комбинацией входных сигналов.
Самые распространенные логические функции, выполняемые такими элементами, — это И (в отечественной системе обозначений микросхем — ЛИ), И-НЕ (обозначается ЛА), ИЛИ (обозначается ЛЛ) и ИЛИ-НЕ (обозначается ЛЛ). Присутствие слова НЕ в названии элемента обозначает только одно — встроенную инверсию сигнала. В международной системе обозначений используются следующие сокращения: AND — функция И, NAND — функция И-НЕ, OR — функция ИЛИ, NOR — функция ИЛИ-НЕ.
Название самих функций И и ИЛИ говорит о том, при каком условии на входах появляется сигнал на выходе. При этом важно помнить, что речь в данном случае идет о положительной логике, о положительных, единичных сигналах на входах и на выходе.