0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

总线收发器使用双向缓冲器的方法

科技观察员 来源:罗姆半导体社区 作者:罗姆半导体社区 2022-04-18 15:54 次阅读

收发器使用背对背三态缓冲器将不同设备连接到共享双向双向数据的公共通信总线。

甲收发器可以用来提供双向的,输入或输出控制,无论是数字或模拟设备到公共共享数据总线。与缓冲区不同,收发器是双向设备,允许数据沿任一方向流经它们。

因此,他们的名字“收发器”是从两个词的合并来混成词反-mitter和重新ceive(发射器/接收器)。收发器也被称为:发送/接收或驱动器/接收器设备。

缓冲器不执行反转或决策功能,这与具有两个或多个输入的数字逻辑门不同,但产生的输出条件与输入的条件完全匹配。因此,一个缓冲器是一个“非反相”器件产生的布尔表达式:Q=甲。

数字缓冲器

poYBAGJdGT6AHv_ZAAAO3hkxVfI327.png

A数字缓冲器像图示的一个,是一个单向设备,即该信号仅在一个方向通过它们,从输入端“甲”到输出为“Q“。

因此,对于正逻辑器件(例如CMOS74HC4050),当输入A为逻辑“1”时,输出Q为逻辑“1”,而当输入A为逻辑“0”时,输出Q为逻辑“0”十六进制缓冲门。

缓冲器可用于将其他门或电路级彼此隔离,以防止一个电路的阻抗或操作影响另一电路的阻抗或操作。同样,缓冲器也可以单独用作晶体管开关等高电流负载的驱动器,因为它们的输出驱动能力(扇出)通常远高于其输入信号要求。例如,TTL74LS07具有开放集电极,高压(30伏)输出的十六进制缓冲器/驱动器。

TTL74LS07数字缓冲器

pYYBAGJdGTmAQFmsAABSKwHIdXI280.png

如图所示,还可以使用备用逻辑AND或逻辑OR门或使用成对的NOT门(反相器)来实现数字同相缓冲器功能。

等效缓冲设计

poYBAGJdGTSADYQGAAA0VUt6zEs392.png

单个输入数字缓冲器的缺点之一是Q处的输出将始终与输入处于相同的逻辑电平,这可能会影响连接到缓冲器输出端子的任何电路或设备。解决此问题的一种方法是将基本缓冲区转换为三态缓冲区(通常称为三态缓冲区)。

“三态缓冲器”

三态缓冲器是另一种类型的缓冲器电路,可用于控制逻辑信号从其输入到其输出的通过。三态缓冲器是一种组合设备,其输出可以通过外部“控制”或“启用”(EN)信号输入以电子方式“打开”或“关闭”,从而使其可以在面向总线的系统中使用。

顾名思义,三态缓冲器的“Q”输出可以呈现三种可能的状态之一,即逻辑“0”,逻辑“1”和High-Z(高阻抗),即开路电路,而不是标准的“0”和“1”状态。

缓冲器使能或控制信号可以是逻辑“0”或逻辑“1”电平信号,当数字信号通过时,其输出为反相和同相。两种最常用的三态缓冲器IC是TTL74LS125和TTL74LS126。

因此,三态缓冲器需要两个输入。如图所示,一个是数据输入(A),另一个是控制或启用输入(EN)。

三态缓冲开关等效

poYBAGJdGTCAC3b0AAAiyt_bFC4720.png

三态缓冲器的符号与上面的标准缓冲器符号非常相似,但增加了代表启用/禁用控制功能的第二个输入。当使能(EN)输入处于逻辑电平“1”(对于正逻辑)时,它充当普通缓冲器,允许输入信号A直接传递给Q的输出。它是逻辑“0”还是逻辑“1”。

当使能输入为逻辑“0”时,三态缓冲器被激活为第三状态,并禁用或关闭其输出,从而产生开路状态。第三个条件既不是逻辑“1”(高)也不是逻辑“0”(低),而是给出了处于非常高阻抗High-Z的输出状态,通常写为:Hi-Z。

因此,三态缓冲器具有两个逻辑状态输入“0”或“1”,但可以产生三种不同的输出状态,即“0”,“1”或“Hi-Z”,这就是为什么将其称为“三态”的原因”或“三态”设备。注意,该第三状态不等于逻辑电平“0”或“1”,而是高阻抗状态,因为其输出被电断开。

然后,我们可以正确声明一个积极启用的三态缓冲区:

如果启用信号为逻辑高电平“1”,则缓冲门的输入信号将直接传递到其输出。

如果使能信号为LOW(逻辑“0”),则缓冲门的输出就像开路一样,即高阻抗(Hi-Z)。

我们可以将三态缓冲区的真值表显示为:

有源“HIGH”三态缓冲器

poYBAGJdGSqAdFZLAAAMlnVdl7w660.png

三态缓冲器以集成形式提供,如四,十六进制或八进制缓冲器/驱动器,例如TTL74LS244,如图所示。

74LS244八进制三态缓冲器

poYBAGJdGSaAWHdLAACQCo3-ip4224.png

注意,八个缓冲区被配置为两组,每组四个,其中第一组(A1至A4)由启用输入CA控制,第二组(A5至A8)由启用输入CB控制。如果需要切换晶体管负载,74LS244具有非常高的灌电流和灌电流能力。

三态缓冲器控制

那么我们可以使用三态或三态缓冲器做什么呢。三态缓冲器可以通过使任何一个时刻只有一个三态器件驱动导线总线而所有其他缓冲器保持其Hi-Z状态来允许多个设备共享一条公共输出线或总线。考虑下面的电路。

单个总线上有多个三态缓冲器

pYYBAGJdGSGAHlodAABFGXwkpLY714.png

每个三态缓冲器的输出连接到公共线总线,但其使能输入连接到二进制解码器。解码器由于其使能信号而保证在任何时候只有一个三态缓冲器处于活动状态。这允许活动缓冲区的数据直接传递到公共总线上,而其他未使能缓冲区的输出则有效断开并处于高阻抗状态。因此,哪个缓冲器连接到公共线将取决于解码器的二进制值选择输入。

因此,在任何给定时间,最多只能有一个三态缓冲器处于“活动状态”。您可能已经注意到,连接到上方一条输出线上的不同数据输入的可能组合类似于4对1线路多路复用器的组合,并且您可能会正确地使用三态缓冲器轻松构建多路复用器电路。

通过简单地将其使能(EN)输入直接连接到+Vcc或地,即可轻松将任何三态缓冲器元件转换为普通数字缓冲器,具体取决于所使用的三态缓冲器。因此,输出将永久启用,因此出现在“A”处的任何输入信号将直接通过缓冲器到达“Q”处的输出。

到目前为止,我们已经看到,我们可以使用三态缓冲区以单向方式将信息发送到公共电线或总线上。但是,我们如何使用它们在两个方向上发送数据,即也发送数据并从公共有线总线接收数据。

双向缓冲区控制

也可以将三态缓冲器“背对背”(反向并联)连接,以产生所谓的双向缓冲器或收发器电路。如图所示,通过使用附加的反相器,一个三态缓冲器用作“高电平有效缓冲器”,而另一个三态缓冲器用作“低电平有效缓冲器”。

单个总线上有多个三态缓冲器

poYBAGJdGRyAftdGAAAwN5Ru-us063.png

在这里,两个三态缓冲器与使能控制输入端并联但从“A”反向连接到“B”,EN的作用更像是方向控制信号,因此允许“从”读取数据并“向”发送数据到“同一数据终端”。

因此,在这个简单的示例中,当使能输入为高电平时,(EN等于逻辑“1”)数据被允许通过缓冲器1从A传递到B,而当使能输入为低电平时,(EN等于逻辑“0”)数据通过缓冲区2从B传递到A。

因此,使能输入“EN”用作方向控制,根据该控制输入的逻辑状态,允许数据沿任一方向流动。在这种类型的应用中,可以使用具有双向切换功能的三态缓冲器(例如TTL74LS245或反相CMOS74ALS620)来产生所谓的总线收发器。

总线收发器

总线收发器是三态双向设备,它允许两点之间的数据流,使其与面向总线的系统或接口电路的双向(输入或输出)控制兼容。总线收发器可以是TTL74LS242的反相设备,也可以是TTL74LS243的同相设备。

因此,我们可以使用8线八进制收发器将任何输入/输出设备连接到8位数据总线,其中最常见的总线收发器IC用于发送和接收数据,即下面的TTL74LS245。

74LS245总线收发器

poYBAGJdGRWATm4gAACRNqNfhxw472.png

TTL74LS245是一个八路总线收发器(发送器/接收器),设计用于两个数据总线或输入/输出设备之间的异步双向通信。收发器允许根据方向控制(DIR)输入(引脚1)上的逻辑电平将数据从端子A传输到端子B或反向传输。

因此,例如,如果方向控制输入为逻辑电平“1”为高电平,则数据将从端子A传递至端子B。如果方向控制输入为逻辑电平“0”,则数据将低电平输入。当保持逻辑电平“1”为高电平时,输出芯片使能(CE)输入(引脚19)可用于禁用设备,从而使端子以及因此连接的所有端子有效。数据总线彼此有效隔离。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 收发器
    +关注

    关注

    10

    文章

    3390

    浏览量

    105846
  • 总线
    +关注

    关注

    10

    文章

    2864

    浏览量

    87973
  • 三态缓冲器
    +关注

    关注

    1

    文章

    11

    浏览量

    4470
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    I2C总线:何时使用I2C缓冲器

    C总线,将总线电容减半。图采取从本应用笔记(PDF)。静态电压失调(SVO)I 2 C通信的双向特性意味着I 2 C缓冲器必须采用特殊技术来避免“锁定”
    发表于 09-06 09:54

    I2C总线:何时使用I2C缓冲器

    减半。图采取从本应用笔记(PDF)。静态电压失调(SVO)I 2 C通信的双向特性意味着I 2 C缓冲器必须采用特殊技术来避免“锁定”总线。如下图所示,如果主机将线拉低,则从机侧将拉低。但是,从机侧
    发表于 09-19 08:37

    缓冲器,缓冲器是什么?

    缓冲器,缓冲器是什么? buffer   中文译名: 缓冲缓冲器缓冲液  解释:1、 电信设备。在数据传输中,用来弥补不同数据处
    发表于 03-08 13:30 2455次阅读

    Intersil推出两通道双向I2C缓冲器--SL3300x

    Intersil推出两通道双向I2C缓冲器--SL3300x系列产品 Intersil公司日前宣布,推出新系列的两通道双向I2C缓冲器——ISL3300x系列,可在重负载的I2C
    发表于 04-26 09:11 795次阅读

    基于英飞凌汽车级总线收发器的应用

    总线收发器的作用 1.当负载不具有非选通输出为高阻特性时,将起到隔离作用。 2.当总线的驱动能力不够驱动负载时,将起到驱动作用。 缓冲寄存
    发表于 09-08 11:01 0次下载
    基于英飞凌汽车级<b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>收发器</b>的应用

    单纤双向光纤收发器使用说明

    一.概述 单纤双向光纤收发器是用来将以太网的电信号转换成光信号的光电信号转换,它的特点是只用一根(芯)光纤就可以同步进行光信号的发送和接收,比双纤收发器少用了一根光纤,将现有的光纤信
    发表于 11-30 17:13 29次下载
    单纤<b class='flag-5'>双向</b>光纤<b class='flag-5'>收发器使</b>用说明

    LTC4302-可寻址双线式总线缓冲器的详细介绍

    可寻址双线式总线缓冲器特点:用于 SDA 和 SCL 线的双向缓冲器增加了输出端数采用双线式总线命令来连接 SDA 和 SCL 线 在背板
    发表于 01-29 14:21 0次下载

    光纤模块与光纤收发器使用方法_光纤模块与光纤收发器的区别

    本文首先介绍了光纤模块的原理与使用方法,其次阐述了光纤收发器原理及100M光纤收发器的使用说明,最后分析了光纤模块与光纤收发器两者之间的区别。
    发表于 04-19 16:26 2.6w次阅读

    74LS245总线收发器介绍

    收发器使用背靠背三态缓冲器将不同设备连接到共用通信总线双向共享数据。
    的头像 发表于 06-23 10:48 1.9w次阅读
    74LS245<b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>收发器</b>介绍

    DP9241总线收发器芯片介绍

    DP9241 是一款应用于汽车诊断系统中的单片总线收发器,为汽车诊断系统提供双向串行通信。该收发器既能工作在发射模式,也能工作在接收模式,并且它具有过温、 短路检测功能。
    的头像 发表于 02-03 00:21 946次阅读

    3.3 V 并行接口收发器/缓冲器-PDI1284P11

    3.3 V 并行接口收发器/缓冲器-PDI1284P11
    发表于 02-16 19:59 0次下载
    3.3 V 并行接口<b class='flag-5'>收发器</b>/<b class='flag-5'>缓冲器</b>-PDI1284P11

    16位总线收发器和带8个独立缓冲器的透明D型锁存-74ALVCH32973

    16 位总线收发器和带 8 个独立缓冲器的透明 D 型锁存-74ALVCH32973
    发表于 03-03 18:48 0次下载
    16位<b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>收发器</b>和带8个独立<b class='flag-5'>缓冲器</b>的透明D型锁存<b class='flag-5'>器</b>-74ALVCH32973

    异步逻辑器件之反相缓冲器(驱动)和收发器

      引言:在异步逻辑器件中,信号不与时钟信号同步,或者说该信号压根就没有对位的时钟信号。本节简述基本的异步逻辑--->1位拓扑和多位拓扑的缓冲器、反相、驱动收发器
    的头像 发表于 09-04 15:59 4491次阅读
    异步逻辑器件之反相<b class='flag-5'>器</b>、<b class='flag-5'>缓冲器</b>(驱动<b class='flag-5'>器</b>)和<b class='flag-5'>收发器</b>

    P82B96 I2C兼容双向总线缓冲器数据表

    电子发烧友网站提供《P82B96 I2C兼容双向总线缓冲器数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 06-25 10:54 0次下载
    P82B96 I2C兼容<b class='flag-5'>双向</b><b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>缓冲器</b>数据表

    DS92CK16 3V BLVDS 1至6时钟缓冲器/总线收发器数据表

    电子发烧友网站提供《DS92CK16 3V BLVDS 1至6时钟缓冲器/总线收发器数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 07-09 09:16 1次下载
    DS92CK16 3V BLVDS 1至6时钟<b class='flag-5'>缓冲器</b>/<b class='flag-5'>总线</b><b class='flag-5'>收发器</b>数据表