74LS245總線收發(fā)器介紹

收發(fā)器使用背靠背三態(tài)緩沖器將不同設(shè)備連接到共用通信總線，雙向共享數(shù)據(jù)

A收發(fā)器可以用于向公共共享數(shù)據(jù)總線提供數(shù)字或模擬設(shè)備的雙向，輸入或輸出控制。與緩沖器不同，收發(fā)器是雙向設(shè)備，允許數(shù)據(jù)在任一方向上流過它們。

因此，他們的名字“收發(fā)器”是來自兩個詞 trans -mitter和re- ceive （發(fā)送器/接收器）。收發(fā)器也有以下名稱：發(fā)送/接收或驅(qū)動器/接收器設(shè)備。

在數(shù)字緩沖器教程中，我們看到緩沖器不執(zhí)行反轉(zhuǎn)或決策制作功能，不像數(shù)字邏輯門有兩個或更多輸入，但產(chǎn)生的輸出條件與其輸入完全匹配。因此，緩沖區(qū)是一個“非反相”設(shè)備，產(chǎn)生以下布爾表達(dá)式： Q = A 。

數(shù)字緩沖區(qū)

如左圖所示的數(shù)字緩沖器是一個單向設(shè)備，即信號僅從一個方向通過它們，從輸入“ “到” Q “的輸出。

因此，當(dāng)輸入 A 為邏輯”1“時，輸出 Q 為邏輯“1”，當(dāng)輸入 A 為邏輯“0”時，對于正邏輯，輸出 Q 為邏輯“0” CMOS 74HC4050六路緩沖器門等器件。

緩沖器可用于隔離其他柵極或電路級，防止一個電路的阻抗或操作影響另一個電路的阻抗或操作。同樣，緩沖器可以用作晶體管開關(guān)等高電流負(fù)載的驅(qū)動器，因?yàn)樗鼈兊妮敵鲵?qū)動能力（扇出）通常遠(yuǎn)高于其輸入信號要求。例如，TTL 74LS07十六進(jìn)制緩沖器/驅(qū)動器具有開路集電極，高壓（30伏）輸出。

TTL 74LS07數(shù)字緩沖器

數(shù)字非反相緩沖器功能也可以使用備用邏輯 AND 或邏輯 OR 門或使用成對的 NOT 門（反相器）如圖所示。

等效緩沖區(qū)設(shè)計

單輸入數(shù)字緩沖器的一個缺點(diǎn)是 Q 的輸出始終與可能影響連接到的任何電路或設(shè)備的輸入處于相同的邏輯電平。緩沖輸出終端。解決此問題的一種方法是將基本緩沖區(qū)轉(zhuǎn)換為3態(tài)緩沖區(qū)，通常稱為三態(tài)緩沖區(qū)。

“三態(tài)緩沖區(qū)”

三態(tài)緩沖器是另一種緩沖電路，可用于控制邏輯信號從其輸入到其輸出的通過。三態(tài)緩沖器是一種組合器件，其輸出可以通過外部“控制”或“使能”（ EN ）信號輸入電子地“接通”或“斷開”，允許它們?yōu)橛糜诳偩€導(dǎo)向系統(tǒng)。

顧名思義，三態(tài)緩沖器的“ Q ”輸出可以是其中一個三種可能的狀態(tài)，邏輯“0”，邏輯“1”和高阻（高阻抗），即開路，而不是標(biāo)準(zhǔn)的“0”和“1”狀態(tài)。

緩沖器使能或控制信號可以是邏輯“0”或邏輯“1”電平信號，輸出在數(shù)字信號通過時反相和非反相。兩個最常用的三態(tài)緩沖器IC是TTL 74LS125和TTL 74LS126。

因此三態(tài)緩沖器需要兩個輸入。一個是數(shù)據(jù)輸入（ A ），另一個是控制或啟用輸入（ EN ），如圖所示。

三態(tài)緩沖開關(guān)等效

三態(tài)緩沖區(qū)的符號與上面的標(biāo)準(zhǔn)緩沖區(qū)符號非常相似，但增加了一個第二個輸入表示啟用/禁用控制功能。當(dāng)使能（ EN ）輸入處于邏輯電平“1”（對于正邏輯）時，它充當(dāng)正常緩沖器，允許輸入信號 A 直接通過到 Q 的輸出。無論是邏輯“0”還是邏輯“1”。

當(dāng)使能輸入為邏輯“0”時，三態(tài)緩沖器被激活為其第三狀態(tài)并禁用或關(guān)閉其“輸出產(chǎn)生開路狀態(tài)。第三個條件既不是邏輯“1”（高）或邏輯“0”（低），而是提供一個輸出狀態(tài)，阻抗非常高，高-Z，更常見寫為： Hi-Z 。

因此三態(tài)緩沖器有兩個邏輯狀態(tài)輸入，“0”或“1”但可以產(chǎn)生三種不同的輸出狀態(tài)，“ 0“，”1“或”Hi-Z“，這就是它被稱為”三“或”三態(tài)“裝置的原因。請注意，此第三狀態(tài)不等于邏輯電平“0”或“1”，但是由于其輸出電斷開，因此是高阻抗?fàn)顟B(tài)。

然后我們可以正確地指示正向啟用三態(tài)緩沖器：

如果使能信號為高電平，邏輯“1”，緩沖門的輸入信號直接傳遞給它輸出。

如果使能信號為低電平，邏輯“0”，則緩沖門的輸出就像開路一樣，即高阻抗（Hi-Z）。

我們可以將三態(tài)緩沖區(qū)的真值表顯示為：

活動“HIGH”三態(tài)緩沖區(qū)

三態(tài)緩沖區(qū)是提供四路，十六進(jìn)制或八進(jìn)制緩沖器/驅(qū)動器的集成形式，如圖所示的TTL 74LS244。

74LS244八態(tài)三態(tài)緩沖器

請注意，八個緩沖區(qū)配置為兩組，每組四個，第一組（ A1 到 A4 ）被控制通過啟用輸入， CA ，第二組（ A5 到 A8 ）由啟用輸入 CB 。如果需要切換晶體管負(fù)載，74LS244具有非常高的吸收和源電流能力。

三態(tài)緩沖控制

那么我們可以使用三態(tài)還是三-state buffer for。三態(tài)緩沖器可以允許多個器件共享公共輸出線或總線，方法是在任何時候只有一個三態(tài)器件驅(qū)動有線總線，而所有其他緩沖器都保持在Hi-Z狀態(tài)?？紤]下面的電路。

單個總線上的多個三態(tài)緩沖器

每個三態(tài)緩沖器的輸出連接到公共有線總線，但它們的使能輸入連接到二進(jìn)制解碼器。解碼器保證由于其使能信號，任何時候只有一個三態(tài)緩沖器有效。這允許有效緩沖器的數(shù)據(jù)直接傳遞到公共總線，而其他未使能的緩沖器的輸出有效地斷開并處于其高阻態(tài)。因此，哪個緩沖區(qū)連接到公共線將取決于解碼器選擇輸入的二進(jìn)制值。

因此，在任何給定時間，不超過一個三態(tài)緩沖區(qū)可以處于“活動狀態(tài)” 。您可能已經(jīng)注意到，連接到上面單個輸出線的不同數(shù)據(jù)輸入的可能組合類似于4對1線路多路復(fù)用器的組合，您可以使用三態(tài)緩沖器輕松構(gòu)建多路復(fù)用器電路。 / p>

任何三態(tài)緩沖器元件都可以通過簡單地將它們的使能（ EN ）輸入直接連接到+ Vcc或地來輕松轉(zhuǎn)換為普通數(shù)字緩沖器，具體取決于三態(tài)使用緩沖區(qū)。因此，輸出將永久啟用，因此“ A ”處的任何輸入信號將直接通過緩沖區(qū)傳遞到“ Q ”的輸出。

到目前為止，我們已經(jīng)看到，我們可以使用三態(tài)緩沖器以單向方式將信息發(fā)送到公共線或總線上。但是我們?nèi)绾问褂盟鼈冊趦蓚€方向上發(fā)送數(shù)據(jù)，即發(fā)送數(shù)據(jù)并從公共有線總線接收數(shù)據(jù)。

雙向緩沖控制

它是也可以“背對背”（反向并聯(lián)）連接三態(tài)緩沖器，以產(chǎn)生所謂的雙向緩沖器或收發(fā)器電路。通過使用額外的反相器，一個三態(tài)緩沖器作為“高電平有效緩沖器”，而另一個作為“低電平有效緩沖器”運(yùn)行，如圖所示。

多個三態(tài)緩沖器開啟單個總線

這里，兩個三態(tài)緩沖器并聯(lián)連接但是從“ A “to” B “，啟用控制輸入， EN 更像是方向控制信號，因此允許數(shù)據(jù)”從“讀取

因此，在這個簡單的例子中，當(dāng)使能輸入為高電平時，（ENequalslogic“1”）數(shù)據(jù)允許從 A 傳遞到另一個數(shù)據(jù)終端。通過緩沖區(qū)1到 B ，當(dāng)使能輸入為低電平時，（ENequalslogic“0”）數(shù)據(jù)通過緩沖區(qū)2從 B 傳遞到 A 。

因此，使能輸入“EN”用作方向控制，允許數(shù)據(jù)在任一方向上流動，具體取決于該控制輸入的邏輯狀態(tài)。在這種類型的應(yīng)用中，可以使用具有雙向開關(guān)功能的三態(tài)緩沖器，如TTL 74LS245或反相CMOS 74ALS620，產(chǎn)生所謂的總線收發(fā)器。

總線收發(fā)器

總線收發(fā)器是三態(tài)雙向器件，允許兩點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流，使其與面向總線的系統(tǒng)或接口的雙向（輸入或輸出）控制兼容電路。總線收發(fā)器可以反相，TTL 74LS242或非反相，TTL 74LS243器件。

因此我們可以使用8線八進(jìn)制收發(fā)器將任何輸入/輸出設(shè)備連接到8位數(shù)據(jù)總線使用最常見的總線收發(fā)器IC發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的是下面給出的TTL 74LS245。

74LS245總線收發(fā)器

TTL 74LS245是一個八進(jìn)制總線收發(fā)器（發(fā)送器/接收器），設(shè)計用于兩個數(shù)據(jù)總線或輸入/輸出設(shè)備之間的異步雙向通信。收發(fā)器允許從端子A到端子B的數(shù)據(jù)傳輸或反向傳輸，這取決于方向控制（DIR）輸入（引腳1）的邏輯電平。

因此，例如，如果方向控制輸入在邏輯電平“1”處為高電平，則數(shù)據(jù)將從端子A傳遞到端子B.如果方向控制輸入在邏輯電平“0”處為低電平，則數(shù)據(jù)當(dāng)從邏輯電平“1”保持高電平時，輸出芯片使能（CE）輸入（引腳19）可用于禁用器件以使端子和因此，任何連接的數(shù)據(jù)總線都可以相互隔離。