Сопротивления резисторов

В большинстве случаев точное значение сопротивления резистора, включае­мого последовательно со светодиодом, несущественно, поскольку для полу­чения одинаково воспринимаемой яркости у многих близких по параметрам светодиодов необходимы примерно одни и те же токи и сопротивления рези­сторов. В примере данного раздела можно воспользоваться любым из имею­щихся в наличии резисторов с номинальными сопротивлениями 270,300 или 330 Ом.

*3.7.6. Шины с несколькими источниками сигналов

Выходы с открытым стоком можно соединять вместе для того, чтобы позволить нескольким устройствам выдавать информацию на общую шину (open-drain bus), но только одному из них в данный момент. В любой момент времени все выходы, подключенные к шине, кроме одного, находятся в состоянии, соответствующем высокому уровню (то есть в разомкнутом состоянии). Остающийся выход либо поддерживает высокий уровень на шине, либо создает на шине низкий уровень в зависимости оттого, что требуется передать по шине: логическую 1 или логичес­кий 0. Блок управления указывает конкретную схему, которой разрешается ис­пользовать шину в течение некоторого времени.

Н апример, на рис. 3.54 к общей шине подключены восемь выходов 2-входовых схем И-НЕ с открытым стоком. На верхний вход каждого элемента И-НЕ поступает бит данных, а нижний вход является управляющим. В любой момент времени не более чем на одном управляющем входе присутствует высокий уровень, позволяя передать соответствующий бит данных по шине. (Фактически на шину попадает инверсное значение бита данных.) Выходы других вентилей находятся в состоянии, соответствующем высокому уровню, то есть «разомкнуты», поэтому значение сигнала на шине определяется сигналом на входе данных того из вентилей, на уп­равляющий вход которого подан сигнал разрешения.

3.7.7. Монтажная логика

Подключая несколько выходов схем с открытым стоком к одному резистору, со­единяющему эти выходы с шиной питания, можно реализовать так называемую монтажную логику (wired logic). Мы получаем здесь логическую функцию И, так как высокий уровень возникает на объединенном выходе (в действительности, выходы всех схем будут при этом разомкнуты) только в том случае, когда все выхо­ды отдельных вентилей находятся в состоянии, соответствующем высокому уров­ню; достаточно на любом из выходов появиться низкому уровню, как объединен­ный выход также перейдет на низкий уровень. Например, на рис. 3.55 показана реализация функции «монтажное И» (wiredAND) с тремя входами. Если на обоих входах какой-либо 2-входовой схемы И присутствует высокий уровень, то на объе­диненном выходе будет низкий уровень; в противном случае благодаря резистору R, соединяющему выходы схем с шиной питания, на объединенном выходе будет высокий уровень.

Р ис. 3.55. Реализация функции «монтажное И» путем объединения выходов трех вентилей И-НЕ с открытым стоком

Заметьте, что невозможно реализовать монтажную логику, используя схемы со стандартным выходом. Если две схемы, выходы которых соединены вместе, пытаются установить на своих выходах противоположные логические значения, то по выходным цепям этих схем потечет очень большой ток и на выходе установится ненормальное напряжение. На рис. 3.56 показан такой случай, который иногда называют борьбой (fighting). Точное значение выходного напряжения зависит от «соотноше­ния сил» борющихся транзисторов, но в случае КМОП-схем с напряжением питания 5 В оно обычно равно 1-2 В, что почти всегда не соответствует никакому из логических уровней. Хуже всего, если борьба между выходами схем продолжается дольше нескольких секунд: микросхемы могут так нагреться, что это приведет к их повреж­дению и, касаясь их, можно обжечься!