Выводы с тремя устойчивыми состояниями

В ЭВМ с большим числом входов схемы с тремя устойчивыми состояниями [высокий уровень выходного сигнала, низкий уровень выходного сигнала или «цепь разомкнута» (большой импеданс)] вытеснили схемы с открытым коллектором. В состоянии «цепь разомкнута» через схему протекает очень маленький ток; при этом схемы могут быть объединены друг с другом без существенного влияния на общий выходной сигнал. Из буферов с тремя состояниями и нулевыми действующими значениями разрешающих сигналов можно образовать шину, как это показано на рис. 7.25. Недействующие (единичные) значения управляющих сигналов переводят выходы в состояние «цепь разомкнута» (табл. 7.6) и при этом значение сигнала на общем выходе не изменяется.

Шины на схемах с тремя состояниями просты с точки зрения расширения или модификации и имеют простую структуру. Кроме того, онй имеют следующие достоинства.

1. Не прибегая к буферизации,можно объединять большое число выходов схём с тремя состояниями. Схема с тремя состояниями в состоянии «цепь разомкнута» потребляет ток значением не более 0,4 мА. Это значение существенно меньше того, которое соответствует недействующему (единичному) состоянию схемы с открытым коллектором. В результате в схемах с тремя состояниями можно объединять гораздо больше выходов, чем в схемах с открытым коллектором.

.2. Устройства на СИС и БИС могут иметь в своем составе буфера с тремя состояниями. Для «тристабильного разрешения» необходимо иметь один дополнительный вывод. Если имеются дополнительные выводы, можно использовать несколько^ разрешающих входов (которые объединяются в модуле с помощью схемы совпадения). Чтобы осуществить правильное дешифрирование, часто необходимо использовать всего лишь несколько инверторов.

3. Нет необходимости использовать нагрузочный резистор, за исключением того случая, когда может возникнуть ситуация, при которой все выходы имеют состояние «цепь разомкнута».

4. Шины на схемах с тремя состояниями могут управляться различными устройствами. Например, шины на элементах с тремя состоя^ ниями, соединяющие процессор и память, могут быть выведены из рабочего состояния путем переключения выходов процессора в состояние «цепь разомкнута». В этом случае внешний контроллер может использовать эти же шины для прямого доступа к памяти.

Разумеется, шины на схемах с тремя состояниями имеют и недостатки.

1. Устройства, имеющие обычные выходы, должны подключаться к таким шинам через буфера с тремя состояниями. Это увеличивает содержимое счетчика числа элементов. Вместе с тем при использовании выходов с тремя состояниями становится доступным большее число устройств.

2. Устройства с тремя состояниями вносят в систему новые временные задержки: te0 — максимальное время задержки от момента появления сигнала разрешения до момента появления сигнала на выхода his—максимальное время от момента снятия сигнала разрешения до момента переключения на выходе в состояние «цепь разомкнута».

Появление этих задержек усложняет процесс проектирования модулей памяти.