Читальный зал -->  Отладка микропроцессорных систем 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

5.1. Логические пробники

Логический пробник контролирует поведение одной точки в системе и с помощью нескольких индикаторов сообщает пользователю о том, находится проверяемая точка в состоянии логической 1, состоянии логического О или имеет промежуточный уровень. Большинство пробников показывают наличие также импульсов в точ ке схемы вспышками одного из индикаторов. Для показа логического состояния точки применяются либо отдельные индикаторы, либо один индикатор, который ярко светится в состоянии логической Т и выключен в состоянии логического 0. Если проверяемый узел имеет искаженный логический уровень (завышенный О или заниженная 1), единственный индикатор светится вполнакала.

Уровни напряжения, соответствующие логическим сигналам, задаются не фиксированными потенциалами, а диапазонами напряжений.

Номинальное рабочее напряжение ТТЛ-схем составляет 5 В. Диапазоны напряжений, которые представляют два логических состояния на входе и выходе схемы, показаны на рис. 5.1. Когда выходным состоянием ТТЛ-схемы является логический О, фактическое напряжение на биполярном транзисторе, закорачивающем выходную цепь на землю, зависит от значения отводи-

04 VsL0,4B

Могаческая 1

Область неопределенности.

Логический. О

Логическая 1

Область неопределенности

Логический. О -

Характеристика ТТЛ.-бхоВа Характеристика ТТЛ-Выхода ,

Рис. 5.1. Характеристики входного и выходного напряжений в ТТЛ-влементе

мого на землю тока. Для ТТЛ-схем максимальное гарантированное напряжение на выходном транзисторе составляет 0,4 В при условии, что число входов, подключенных к данному выходу, не превышает заданного предела. Этот предел называется коэффициентом разветвления элемента по выходу, и для стандартных ТТЛ-схем он равен 10, т. е. выход одного ТТЛ-элемента допускается подключить максимум к 10 входам ТТЛ-элементов.

ТТЛ-схемы имеют запас помехоустойчивости из-за того, что стандартный ТТЛ-вход воспринимает напряжение до 0,8 В как уровень логического 0. Аналогично минимальный выходной уровень логической 1 составляет 2,4 В, а вход воспринимает как уровень логической 1 напряжение более 2 В.

Для ТТЛ-элемента, представленного на рис. 5.1, определяются следующие напряжения.:

ViH - входное напряжение внутри диапазона, отведенного для представления состояния логической 1; обычно указывается минимальное значение, т. е. 2 В для стандартных ТТЛ-схем;

ViL - входное напряжение внутри диапазона, отведенного для представления логического 0; обычно определяется максимальное значение, т. е. 0,8 В;

VoH-напряжение высокого уровня на выходе; обычно задается минимальное значение, т. е. 2,4 В;

Vol - напряжение низкого уровня; обычно указывается максимальное значение, т. е. 0,4 В.

Разности между гарантированными входными и выходными высоким и низким уровнями определяют возможности элемента подавлять возникающие в системе помехи.

Влияние помех можно показать на простой схеме из двух элементов, приведенной на рис. 5.2. Предположим, что выход элемента Gi формирует низшее гарантированное напряжение Voh высокого уровня, т. е. имеет значение 2,4 В. Источник помех, представленный на рис. 5.2 идеальным генератором напряжения Vn, включен последовательно с выходом элемента Gi, поэтому на-

Рис. 5.2. Два ТТЛ-элемента, соединенных линией с помехами

пряжение на входе элемента G2 равно сумме Voh и Vn.

Напряжение Vm для гарантированной работы элемента Сг должно быть минимум 2 В, поэтому, если ljv будет больше -0,4 В, входное напряжение Сг упадет ниже гарантированно входного минимума и может вызвать хаотичное поведение Сг. Значение Vn, которое вызывает такое нежелательное явление, называется границей помех, и в случае ТТЛ-схем оно равно 0,4 В. Другими словами, ТТЛ-схемы допускают уровни наводимых помех 0,4 В и менее, прежде чем будут превышены гарантированные рабочие параметры. Аналогично, если выход Ci имеет низкий уровень, входное напряжение элемента Сг равно:

Если Vol имеет максимальное значение 0,4 В и превышает 0,4 В, напряжение Vn будет больше максимального значения 0,8 В, и элемент будет работать вне гарантированных пределов. Граница помех в состоянии логического О равна 0,4 В. Следовательно, ТТЛ-схемы в любом логическом состоянии допускают уровни помех до 0,4 В, прежде чем будут превышены их рабочие параметры.

Между максимальным напряжением логического О и минимальным уровнем логической 1 имеется диапазон напряжений, в котором работа схемы не определена. Обычно при переходе из одного логического состояния в другое вход или выход быстро проскакивает эту область неопределенности. Если, например, внутренний проводник, соединяюший кристалл с выводом корпуса, оборван, все подключенные к этому выводу входы будут иметь напряжение внутри области неопределенности, что в предельном случае может вызвать генерацию.

Логический пробник для исследования ТТЛ-схем должен различать три возможных состояния схемы - 1, О и напряжение внутри области неопределенности. Для достижения универсальности пробник должен проверять и КМОП-схемы, логические пороги которых отличаются от порогов ТТЛ-схем. В отличие от ТТЛ-схем, работающих с фиксированным напряжением питания 5 В, КМОП-схемы могут работать при напряжении питания в диапазоне 3-18 В. Пороговые уровни и границы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.