Portas Tristate e Coletor/ Dreno Aberto
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- Marisa de Almada Raminhos
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1 SEL-0415 Introdução à Organização de Computadores SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Portas Tristate e Coletor/ Dreno Aberto Aula 3 Prof. Dr. Marcelo Andrade da Costa Vieira
2 MODELO DE VON NEUMANN SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas A arquitetura de um computador consiste de 4 partes principais: n CPU (ULA + Controle) n Memória principal Memória Principal CPU n dispositivo de conexão (barramento de dados) n dispositivo de entrada/ saída. Dispositivos de E/S Barramento
3 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Funcionamento de uma porta lógica
4 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Porta NAND TTL (Transistor Bipolar)
5 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Porta NAND TTL Saída 0
6 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Porta NAND TTL Saída 1
7 Ligação de Portas lógicas TTL SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas n Necessidade de compartilhamento de duto (fio) n Uma saída em alto e outra em baixo conectadas juntas Æ PROBLEMA B A C D
8 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Conflito no barramento
9 Ligação de Portas lógicas TTL SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas n Se a saída de A = 1 (alto) ð Q 3A conduz e Q 4A cortado n Se a saída de B = 0 (baixo)ð Q 3B cortado e Q 4B conduz Q 4B drenará uma corrente muito alta (impedância de entrada muito baixa) DANOS SOLUÇÃO Æ remover o transistor ativo dos circ. saída (Q 1 ) Æ saída em coletor aberto
10 Circuitos com Saída em Coletor Aberto SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas
11 CIRCUITOS DE SAÍDA EM COLETOR ABERTO Resistor de pull up +5V SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas CIRCUITO n Com saída em 0 (baixo) Æ Q conduzindo n Com saída em 1 (alto) Æ Q cortado Q SAÍDA R P Æ CIRCUITO ABERTO Æ necessidade de R p (Pull-up)
12 CIRCUITOS DE SAÍDA EM COLETOR ABERTO SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas CIRCUITO Resistor de pull up Q SAÍDA +5V R P n Com saída em 0 (baixo) Æ Q conduzindo n Com saída em 1 (alto) Æ Q cortado Æ CIRCUITO ABERTO Æ necessidade de R p ð Se Q conduz ( ligado ) Æ S = 0 ð Se Q cortado ( aberto ) Æ S = 1* * sem R p Æ V o seria indeterminada (flutuante)
13 CIRCUITOS DE SAÍDA EM COLETOR ABERTO SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas ð Se uma ou mais saídas à 0 Æ S = 0 (o zero vence ) ð S = 1 apenas se todas as saídas = 1 ð Mais lento e maior dissipação de potência do que o TTL normal, mas é mais seguro.
14 MOSFET(Metal-Óxido-Semicondutor) SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas N-MOS ou P-MOS Circuito Integrado MOS é mais simples e mais barato do que o TTL Não necessita resistores: menor dissipação e potência e maior integração no CI Muito usado em circuitos LSI e VLSI Desvantagem: Mais lento e menos durável que os TTLs
15 CMOS (MOS Complementar) CMOS: Complementar (N-MOS e P-MOS ligados juntos) Mais complexo do que o MOS Mais rápido com menor dissipação de potência do que o MOS
16 CMOS X TTL
17 CIRCUITOS DE SAÍDA EM COLETOR (ou Dreno) ABERTO SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas n EX. DE APLICAÇÕES: è Drivers è V/40mA
18 Portas Tri-State n Usada também para compartilhamento de duto SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas n Característica Æ S em n Alto n Baixo n Alta impedância
19 Porta Inversora Tri-State E = 1 D2 Aberto Saída: Inversor normal E = 0 D2 Conduz Q2, Q3 e Q4 ficam abertos Saída: Alta impedância
20 Porta inversora Tri-State
21 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Buffers tristate não inversores
22 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Símbolo Tristate
23 Saídas 3-State SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas n Saídas de CIs com 3-state podem ser conectadas juntas sem causar problemas à velocidade de chaveamento (mesma velocidade dos TTL comuns) n Quando várias portas 3-state são ligadas juntas, apenas uma deve ser habilitada por vez. n Pode danificar o dispositivo se essa condição não for respeitada!
24 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas - Tristate usados para conectar algums sinais a um barramento comum; - Condições para transmitir o sinal B para o barramento.
25 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas Compartilhamento de barramento de dados
26 Porta Bidirecional Utilizando Tristate
27 Exemplos de circuitos
28 Exemplos de circuitos
29 SEL/EESC-USP Grupo de Sistemas FIM
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