Шинні формувачі

Двонапрямний обмін зазвичай реалізується за допомогою шинних формувачів (Рис. 88).

Рис. 88. Концепція обміну між пристроями з використанням третього стану

Керуючі сигнали		Режим
КВ	ВК
L	L	DBi:=DIi
L	H	DOi:=DBi
H	*	DOi, DBi – 3 стан

Рис. 89. Шинний формувач

Рис. 90. Будова шинного формувача

Призначення входів та виходів:

DI – інформаційні входи;

DO – інформаційні виходи;

КВ – керування вводом;

ВК – вибір кристалу;

DB – входи/виходи залежно від режиму роботи.

Шинні формувачі забезпечують як двонапрямний обмін, так і буферизацію вхідних і вихідних сигналів. Крім того, виходи DB та DO можуть переводитись у третій стан.

Для організації передачі інформації із внутрішніх входів DI (Рис. 90) на виходи DB необхідно забезпечити високий рівень на виходах розширення. Для цього на керуючі входи КВ і ВК подаються низькі рівні. Інформація з DI передається на DB.

Якщо DB є входами, то передача здійснюється на шину DO. Це відбувається при установці високого рівня на входах 5, 6, 7, 8. Для забезпечення високого рівня необхідно подати на КВ низькій рівень, на ВК – високий.

Для переходу виводу в 3-й стан на керуючий вхід KB необхідно подати високий рівень. При цьому на входах 1-8 встановлюється логічний “0”, що забезпечує 3-й стан на вході. Принцип організації 3-го стану див. схему ТТЛ.

Інколи виходи B бувають інверсні.

Одновібратори і їх використання

Одновібратори використовуються для формування сигналу заданої довжини (Рис. 91).

A	B	R	Q
*	*	H	L	H
	H	L
L		L

Рис. 91. Одновібратор

Призначення входів та виходів (Рис. 91):

A, B – керуючі входи;

R – вхід скидання в нуль;

, - виходи, на яких встановлюється сигнал заданої довжини;

C, Rc – входи підключення елементів, що задають тривалість сигналу.

До входів C, RC під’єднуються конденсатор та резистор, номінали яких визначають тривалість сигналу на виході одновібратора.

Одновібратори бувають з перезапуском та без перезапуску. Якщо одновібратор з перезапуском, то довжина вихідного сигналу може бути збільшена на τ (Рис. 92), якщо на керуючий вхід у момент, коли на виході встановлений сигнал, подається повторний керуючий сигнал.

Рис. 92. Часова діаграма

Якщо необхідно використовувати одновібратор із перезапуском у режимі без перезапуску, то організують зв’язки між керуючими входами та відповідними виходами з урахуванням таблиці істинності (Рис. 93). У такому випадку довжина вихідного сигналу не може бути збільшена якщо на керуючий вхід у момент, коли на виході встановлений сигнал, подається повторний керуючий сигнал.

Рис. 93. Одновібратор із перезапуском у режимі без перезапуску

Так як одновібратор є різновидом тригерних схем, то їх недоцільно використовувати на виході пристроїв, оскільки має бути буферизація.

При організації одновібраторів використовуються як лінійні, так і нелінійні елементи, що визначає зміну параметрів сигналу в межах ±10%. Використання зовнішніх елементів, що задають час, обумовлене зміною довжини сигналу при зміні температурних режимів роботи, наявність декількох керуючих входів обумовлює необхідність встановлення постійних рівнів на керуючих входах, які не використовуються.

Так як одновібратори спрацьовують по переходу, то їх робота може бути порушена при наявності наводок, а також при зміні напруги.

Для встановлення довжини сигналу можуть використовуватися електроліти, які при деяких умовах можуть змінювати свої параметри і, отже, довжина вихідного сигналу. Як правило, одновібратори мають внутрішній опір R, який можна використовувати для встановлення довжини сигналу, але для більш стабільної роботи доцільно використовувати зовнішній резистор. При використанні одновібраторів треба пам’ятати, що зміна частоти роботи всього пристрою прямо не призведе до зміни довжини вихідних сигналів.

Так як в якості елементів, що задають час, використовуються R і C, що мають розкид параметрів, то при серійному випуску виробів необхідно враховувати це, оскільки вихідні сигнали будуть також мати розкид по довжині.

Схема встановлення приладу у початковий стан

Рис. 94

В початковий момент часу на вході B одновібратора DD2 (Рис. 94) до моменту заряду конденсатора С1 буде низький рівень. Після заряду конденсатора С1 на вході встановлюється високий рівень, який забезпечується резистором R2. Перехід з L в H на вході B запускає одновібратор, і на виходах з’являються сигнали довжини τ, які поступають на всі пристрої схеми і забезпечують початкове встановлення пристрою. Довжина сигналів τ визначається параметрами елементів C2 і R4. Невикористаний вхід R у DD2 підключений через резистор R3 до джерела живлення, що забезпечує більш надійну роботу одновібратора. Повторне встановлення пристрою у початковий стан також може здійснюватися за допомогою використання ключа К. Якщо ключ К розімкнений, то тригер DD1 за наявності синхросигналів на вході C знаходиться в стані «1» ( ).

При необхідності здійснити повторний перехід в початковий стан за допомогою ключа К на вхід D подається низький рівень, який при наявності синхросигналу C переводить тригер у стан «0». На вході A одно вібратора DD2 з’являється активний сигнал, який запускає одно вібратор.

R1 призначений для встановлення високого рівня на вході D, невикористані прямі входи R і S з’єднані зі схемною землею, що дозволяє уникнути хибних спрацювань тригеру.