Третье состояние это состояние при котором выход логического элемента
Перейти к содержимому

Третье состояние это состояние при котором выход логического элемента

  • автор:

4.15 Логические элементы с третьим состоянием

Один из наиболее широко используемых способов подключения логических элементов на общий выход основан на применении в их выходных цепях электронных буферных схем, способных под действием управляющих сигналов либо подключать к нагрузке выходной логический сигнал, принимающий значения (состояния) 0 или 1, либо отключать выход от нагрузки (переводить его в так называемое 3-е (высокоимпедансное, Z-состояние)).

Ниже показаны: обозначение логического элемента (повторителя) с тремя состояниями на электрических схемах (рисунок 4.18,а) и принципиальная схема его выходного каскада, обеспечивающего 3 состояния выходного сигнала: логический 0; логическую 1 и 3-е (Z) состояние (рисунок 4.18,б).

В поле функционального обозначения логических элементов с тремя состояниями имеется специальный символ .

Помимо основных входов, на которые подаются входные логические переменные, подобные элементы содержат управляющий вход “Выбор кристалла” — CS, активным сигналом на котором, как правило, является логический 0 (рисунок 4.18,а).

Три состояния выходных сигналов обеспечиваются управляющими сигналами на базах транзисторов VT1 и VT2 (рисунок 4.18,б):

Единичное состояние – на базе VT1 — единица (транзистор — открыт); на базе VT2 — нуль (транзистор — закрыт) и с выхода снимается логическая 1;

Нулевое состояние – на базе VT1 — нуль (транзистор закрыт); на базе VT2 — единица (транзистор — открыт) и с выхода снимается логический 0;

Z — состояние – на базах VT1 и VT2 — логические нули (оба транзистора закрыты) и выход оборван от общей шины (находится в высокоимпедансном (Z) состоянии).

Элементы с тремя состояниями широко используются в микропроцессорной технике для подключения выходов различных устройств микропроцессорной системы к общей шине.

5 Реализация логических функциЙв разных базисах

5.1 Базисные наборы лэ и их взаимосвязь

Существует несколько базисных (функционально полных) наборов логических элементов, на которых можно реализовывать любую переключательную функцию:

Для реализации ПФ, представленной булевым выражением в ДНФ или КНФ, достаточно трех ЛЭ: И, ИЛИ, НЕ, поэтому этот набор считается функционально полным или базисным (базисом).

На практике более широко используются базисы И-НЕ или ИЛИ-НЕ. Это связано с тем, что уменьшение номенклатуры элементов до одного типа упрощает проектирование устройства и его ремонт. Кроме того, наличие в этих элементах инвертора (усилителя) повышает нагрузочную способность элемента (усиливает сигнал).

Используя тождества и теоремы булевой алгебры, можно преобразовать выражения ПФ, записанные в виде комбинации функций И, ИЛИ, НЕ, к виду, который может быть реализован элементами базиса И-НЕ, ИЛИ-НЕ. Сказанное отражает таблица 5.1.

17.Элементы с тремя состояниями выхода.

Элементы с тремя состояниями выхода (типа ТС) кроме логических со­стояний 0 и 1 имеют состояние «отключено», в котором ток выходной це пи пренебрежимо мал. В это состояние (третье) элемент переводится спе­циальным управляющим сигналом, обеспечивающим запертое состояние обоих транзисторов выходного каскада. Сигнал управления элементом типа ТС обычно обозначается как ОЕ (Outpui Enable). При наличии разрешения (ОЕ = 1) элемент работает как обычно, выполняя свою логическую операцию, а при его отсутствии (ОЕ = 0) пе­реходит в состояние «отключено». В ЦУ широко используются буферные элементы типа ТС для управляемой передачи сигналов по тем или иным линиям. Буферы могут быть неинвертирующими или инвертирующими, а сигналы ОЕ — Н- активными или L-активными, что ведет к наличию че­тырех типов буферных каскадов (рис. 1.4).

Выходы типа ТС отмечаются в обозначениях элементов значком треуголь­ника, как на рис 1.4, или буквой Z (при выполнении документации с по­мощью устройств вывода ЭВМ).

Выходы типа ТС можно соединять параллельно при условии, что в любой момент времени активным может быть только один из них. В этом случае отключенные выходы не мешают активному формировать сигналы в точке соединения выходов. Эта возможность позволяет применять элементы типа ТС в магистрально-модульных микропроцессорных и иных системах, где многие источники информации поочередно пользуются одной и той же ли­нией связи.

Элементы типа ТС сохраняют такие достоинства элементов с логическим выходом как быстродействие и высокая нагрузочная способность. Поэтому они являются основными в указанных применениях. В то же время они тре­буют обязательного соблюдения условия отключения всех выходов, соеди­ненных параллельно, кроме одного, т. е. условия ОЕ1+ ОЕ2+. + OEn < 1 при объединении n выходов. Нарушение этого условия может привести даже к выходу из строя самих элементов.

18.Выход элемента с открытым коллектором.

Элементы с открытым .коллектором имеют выходную цепь, заканчиваю­щуюся одиночным транзистором, коллектор которого не соединен с каки­ми-либо цепями внутри микросхемы (рис. 1.5, а). Транзистор управляется от предыдущей части схемы элемента так, что может находиться в насы­щенном или запертом состоянии. Насыщенное состояние трактуется как отображение логического нуля, запертое — единицы.

Насыщение транзистора обеспечивает на выходе напряжение U0 (малое на­пряжение насыщения «коллектор-эмиттер» UK3H). Запирание же транзистора какого-либо уровня напряжения на выходе элемента не задает, выход при этом имеет фактически неизвестный «плавающий» потенциал, т. к. не под­ключен к каким-либо цепям схемы элемента. Поэтому для формирования высокого уровня напряжения при запирании транзистора на выходе элемен­тов с открытым коллектором (типа ОК) требуется подключать внешние ре­зисторы (или другие нагрузки), соединенные с источником питания. Несколько выходов типа ОК можно соединять параллельно, подключая их к общей для всех выходов цепочке Ucc — R (рис. 1.5, б). При этом можно по­лучить режим поочередной работы элементов на общую линию, как и для элементов, типа ТС, если активным будет лишь один элемент, а выходы всех остальных окажутся запертыми. Если же разрешить активную работу эле­ментов, выходы которых соединены, то можно получить дополнительную логическую операцию, называемую операцией монтажной логики

При реализации монтажной логики высокое напряжение на общем выходе возникает только при запирании всех транзисторов, т. к. насыщение хотя бы одного из них снижает выходное напряжение до уровня U0 = Uкэм. То есть для получения логической единицы на выходе требуется единичное со­стояние всех выходов: выполняется монтажная операция И. Поскольку каж­дый элемент выполняет операцию Шеффера над своими входными пере­менными, общий результат окажется следующим

В обозначениях элементов с ОК после символа функции ставится ромб с черточкой снизу.

При использовании элементов с ОК в магистрально-модульных структурах требуется разрешать или запрещать работу того или иного элемента. Для элементов типа ТС это делалось с помощью специального сигнала OF. Для элементов типа ОК в качестве входа ОЕ может быть использован один из обычных входов элемента. Если речь идет об элементе И-НЕ, то, подавая 0 на любой из входов, можно запретить работу элемента, поставив его выход в разомкнутое состояние независимо от состояния других входов. Уровень 1 на этом входе разрешит работу элемента.

Положительной чертой элементов с ОК. при работе в магистрально­модульных системах является их защищенность от повреждений из-за оши­бок управления, приводящих к одновременной выдаче на шину нескольких слов, а также возможность реализации дополнительных операций монтаж­ной логики. Недостатком таких элементов является большая задержка пере­ключения из 0 в 1. При этом переключении происходит заряд выходной ем­кости сравнительно малым током резистора R Сопротивление резистора нельзя сделать слишком малым, т. к. это привело бы к большим токам вы­ходной цепи в статике при насыщенном состоянии выходного транзистора. Поэтому положительный фронт выходного напряжения формируется отно­сительно медленно с постоянной времени RC. До порогового напряжения (до середины полного перепада напряжения) экспоненциально изменяю­щийся сигнал изменится за время 0,7RC, что и составляет задержку t3 01 .

Третье состояние

состояние «отключено», в котором выход логического элемента практически отсоединяется от нагрузки; элементы с тремя состояниями выхода (0, 1 и «отключено») могут подключаться к магистралям систем с магистрально-модульной структурой.

Поделиться

  • Telegram
  • Whatsapp
  • Вконтакте
  • Одноклассники
  • Email

Научные статьи на тему «Третье состояние»

Третье начало термодинамики

При абсолютном нулевом значении все процессы, при которых система из одного равновесного состояния переходит.
только к равновесным состояниям.
Если оно не вырождено, энтропия равна нулю и состояние реализуется единственно возможным микрораспределением.
Нарушения третьего начала термодинамики Из третьего начала термодинамики вытекают определенные термодинамические.
Автор24 — интернет-биржа студенческих работ взаимосвязаны с метастабильными состояниями вещества, которые

Автор Алексей Алексеевич Ивахно
Источник Справочник
Категория Концепция современного естествознания
Статья от экспертов

О третьем состоянии

Автор(ы) Косых М. П.
Источник Вестник Русской христианской гуманитарной академии
Научный журнал

Законы энтропии

в конечное состояние через ряд равновесных состояний.
По третьему началу термодинамики при стремлении температуры к нулю $(T→0)$ энтропия стремится к нулю.
Второе и третье начала термодинамики Первое начало термодинамики отражает закон сохранения энергии, но.
Поэтому возникает потребность в третьем начале.
Третьим началом термодинамики является теорема Нернста – Планка.

Автор Сергей Феликсович Савельев
Источник Справочник
Категория Физика
Статья от экспертов

Современное состояние рынка логистики третьей стороны

В статье обобщены теоретические аспекты логистики третьей стороны, определено понятие концепции 3PL, проанализировано современное состояние рынка новой логистической концепции.

Высокий импеданс (третье логическое состояние)

Высокоимпедансное логическое состояние — состояние выхода логического устройства, при котором он обладает высоким сопротивлением (импедансом), то есть фактически отключен от подсоединённого к нему проводника. Также высокоимпедансным является состояние проводника, при котором все логические выходы к нему подсоединённые находятся в высокоимпедансном состоянии.

Введение в схему высокоимпедансного состояния позволяет подключать к одному проводнику несколько логических выходов, при условии что они не создают конфликтов состояния (одновременное наличие сигналов 0 и 1). Высокоимпедансное состояние обеспечивает передачу управления другим устройствам — состояние проводника будет соответствовать таковому у выходов, находящимся в низкоимпедансном состоянии (0 или 1).

Материалы сообщества доступны в соответствии с условиями лицензии CC-BY-SA, если не указано иное.

Advertisement

Наши ресурсы

В социальных сетях

Обзор

  • Что такое Фэндом?
  • О нас
  • Вакансии
  • В прессе
  • Обратная связь
  • Условия использования
  • Конфиден­циальность
  • Закон о цифровых услугах
  • Общая карта сайта
  • Локальная карта сайта
  • Cookie Preferences

Сообщество

  • Вики Сообщества
  • Поддержка
  • Справка
  • Запретить продажу данных

Реклама на сайте

Приложения Фэндома

Оставайтесь в курсе всего происходящего на ваших любимых сообществах.

Викитроника вики — это сообщество Фэндома на портале Увлечения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *