THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 13

Cửa ba trạng thái và tổ chức bus(Three - State & Bus - Organization)A. Phần tóm tắt lý thuyết1. Khoá ba trạng thái : Khoá ba trạng thái đã đ-ợc triển khai sử dụng từ năm 1970. Nhờ sự ra đời của khoá này mà việc thiết kế và nối mạch đơn giản đi rất nhiều, đặc biệt cho các máy tính theo tổ chức Bus. D-ới đây là một ví dụ đơn giản về khoá ba trạng thái.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
THỰC TẬP KỸ THUẬT SỐ - BÀI 13 Bµi 13: cöa ba tr¹ng th¸i vµ tæ chøc bus (Three - State & Bus - Organization)A. PhÇn tãm t¾t lý thuyÕt1. Kho¸ ba tr¹ng th¸i : Kho¸ ba tr¹ng th¸i ®· ®−îc triÓn khai sö dông tõ n¨m 1970. Nhê sù ra ®êicña kho¸ nµy mµ viÖc thiÕt kÕ vµ nèi m¹ch ®¬n gi¶n ®i rÊt nhiÒu, ®Æc biÖt cho c¸cm¸y tÝnh theo tæ chøc Bus. D−íi ®©y lµ mét vÝ dô ®¬n gi¶n vÒ kho¸ ba tr¹ng th¸i. +5V E Di D0 100K 0 x më (hë) Di C 1 0 0 100K 1 1 1 Do B E 100K A E=0 Do Di S¬ ®å nguyªn lý E=1 Do Di Do Di Kho¸ c¬ häc t−¬ng ®−¬ng E Ký hiÖu logic Di : §Çu vµo sè liÖu (Data in). D0 : §Çu ra sè liÖu (Data out). E : §Çu cho phÐp (Enable). x : Gi¸ trÞ bÊt kú, kh«ng cÇn quan t©m. Khi E = 0, transistor A bÞ cÊm, baz¬ transistor B ë thÕ cao, transistor B b·ohoµ, baz¬ cña transistor C nh− nèi ®Êt khiÕn cho emit¬ cña transistor C bÞ treo:D0 th¶ næi (floating). Tr¹ng th¸i th¶ næi t−¬ng ®−¬ng víi kho¸ c¬ häc S ®Ó “ngá”. Khi E = 1, transistor A b·o hoµ, transistor B bÞ cÊm, transistor C ho¹t ®éngnh− mét m¹ch l¾p l¹i emit¬. Toµn m¹ch b¸n dÉn t−¬ng ®−¬ng víi kho¸ c¬ häc S®−îc “®ãng l¹i”. Toµn m¹ch ho¹t ®éng nh− mét tÇng “®Öm” , bëi v× D0 = Di. 173 Trªn ®©y lµ kho¸ 3 tr¹ng th¸i víi ®Çu cho phÐp t¸c ®éng cao (E = 1). Ng−êi tacòng dÔ dµng thiÕt kÕ kho¸ 3 tr¹ng th¸i víi t¸c ®éng thÊp E = 0 nh− h×nh sau Do Di D0 Di E E 1 x hë 0 0 0 E=0 Do Di 0 1 1 E=1 Do Di Kho¸ c¬ häc t−¬ng ®−¬ng Tr¹ng th¸i thø 3 nµy cã c¸c tªn gäi kh¸c nhau nh−ng cïng mét ý nghÜa: th¶næi (floating), hë (open), tæng trë lín (high impedance), c« lËp (isolation).2. Cöa logic ba tr¹ng th¸i hä TTL (TTL - tri - State Logic Gate). H×nh sau lµ s¬ ®å logic, s¬ ®å ch©n nèi 74125, 74126, 74LS244, 74LS245 vµc¸c tr¹ng th¸i cña chóng kÌm theo. 74LS125 74LS126 4C 4C 4A 4Y 4A 4Y 3C 3C 3A 3Y 3A 3Y 2C 2C 2A 2Y 2A 2Y 1C 1C 1A 1Y 1A 1Y 74LS244 74LS245 OEa 1Y1 1Y2 1Y3 1Y4 CE S/R 1 E 1A 1 1 A 2 1A 3 1 A 4 Ia3 Ya3 A7 B7 Ia2 Ya2 A6 B6 0 1 a 1 1a 2 1 a 3 1a4 1a1 1a2 1a3 1a4 Ia1 Ya1 A5 B5 Ia0 Ya0 A4 B4 0 1 a 1 1a 2 1 a 3 1a4 ---- th¶ næi ---- OEb A3 B3 Ib3 Yb3 A2 B2 Ib2 Yb2 A1 B1 Ib1 Yb1 A0 B0 Ib0 Yb0 2Y1 2Y2 2Y3 2Y4 2 E 2A 1 2 A 2 2A 3 2 A 4 U6 0 2 a 1 2a 2 2 a 3 2a4 2a1 2a2 2a3 2a4 I0 O0 0 2 a 1 2a 2 2 a 3 2a4 ---- th¶ næi ---- I1 O1 I2 O2 I3 O3 OE 174 DIR Chøc n¨ng E 0 0 Sè liÖu B ®Õn bus A 0 1 Sè liÖu A ®Õn bus B 1 x C« lËp gi÷a hai bus DIR : viÕt t¾t cña ch÷ DIRECTION cã nghÜa lµ ph−¬ng h−íng. D4 D3 D2 D1 Q4 Q3 Q2 Q1 E CLR CK LOAD 1 x x x x x x x Th¶ næi 0 1 x x x x x x 0000 0 0 0 d4 d3 d2 d1 d4 d3 d2 d1 0 0 x x x x x kh«ng ®æi3. M¹ch ghi víi c¸c ®Çu ra ba tr¹ng th¸i. Vi m¹ch 74LS173 lµ mét vÝ dô vÒ m¹ch ghi lo¹i D, 4 bit víi c¸c ®Çu ra 3 tr¹ngth¸i. ...