187436. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés adatfeldolgozó berendezés adatátvitelt vezérlő vonalainak meghajtására
1 i 87 436 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés adatfeldolgozó berendezés adatátvitelt vezérlő vonalainak meghajtására. Ha egy adatfeldolgozó berendezésben egy adatátvitelt kezdeményező és egy hívott (címzett) egység van, akkor azok adatátvitele közvetlenül megvalósítható. Ha egy digitális adatfeldolgozó berendezésben több egymástól független adatátvitelt kezdeményező, vagy több egymástól független hivott egység van, az adatátvitel megvalósítására adatátviteli közeget (buszt) szokásos megvalósítani. Az adatok átvitele adatátvitelt vezérlőjelek felügyelete alatt zajlik le. A szokásos, például TTL áramkörökből felépített berendezések esetén az, hogy az adatátvitelt vezérlő vonalak alaphelyzetét lezáró ellenállással vagy ellenállásokkal (a tápláló feszültséghez egy lezáró ellenállással, vagy ellenállásokon keresztül logikai magas értékre kötve) biztosítják, azokat aktív helyzetbe szabad kollektoros meghajtó áramkörökkel váltják. A szokásos kialakítás esetén a BUS vonalainak hullámimpedanciája 100 Ohm körüli értékű szokott lenni. Ha az adatátvitelt vezérlő vonalakat hullámim pedanciájuknak megfelelő értékkel zárjuk le, akkor azok vezérlése viszonylag nagy áramugrással jár a vonal aktív helyzetének teljes időtartamáig. Ennek egyik hátránya, hogy speciális meghajtó áramkörö két kell alkalmazni. További hátrány, hogy a nagy áramugrás hátrányos hatásainak kiküszöbölése já rulékos-idö igényes, és ezen túlmenően speciális kis terhelésű fogadó áramkörök alkalmazására van szükség. Abban az esetben, ha nem a hullámimpedanciának megfelelő, hanem annál lényegesen nagyobb értékű eredő ellenállással zárjuk le az adatátvitelt vezérlő vonalakat, akkor annak az a hátránya, hogy az illesztetlenségből adódóan reflexiós lengések következhetnek be. Egy másik hátrány, hogy a nagy lezáró ellenállás a szórt kapacitásokkal nagy időállandójú alaphelyzetbe állást okoz. Minél több funkcionális egység csatlakozik a buszra, illetve minél nagyobb annak geometriai hossza, annál erőteljesebb a szórt kapacitások hatása, vagyis konfiguráció függő. Ezek a hátrányok a szabad kollektoros meghajtó áramköröknél különösen az adatátvitelt vezérlő jel végénél jelentkeznek, amikor is a jel tartama alatt kis forrásellenállású generátor lekapcsolódik a vezérlő vonalról, és ezután már csak a szórt és bemeneti kapacitások, a busz elosztott paraméterei és valamilyen viszonylag nagy ellenállás közös időállandója határozza meg a vezérlő jel végét. Ily módon ennek a jelnek a vége nagyon határozatlan, és a jelet fogadó áramkörben bizonytalanságot, hibás működést okozhat. A találmány elé célul tűztük ki adatfeldolgozó berendezés buszrendszerében az adatátvitelt vezérlő vonalak meghajtására szolgáló kapcsolási elrendezés kidolgozását, amelynek segítségével a fenti hátrányok kiküszöbölhetők, vagyis nem szükséges a vonalakat illesztetten lezárni, ugyanakkor nem jönnek létre nagyfrekvenciás lengések, és az adatátvitelt vezérlő jelek a korábbinál nagyobb sebességgel és nagyobb üzembiztonsággal vihetők át. Felismertük, hogy a kitűzött célt elérhetjük, ha az adatátvitelt vezérlő vonalak meghajtására önmagában ismert tri-state vonalmeghajtót alkalmazunk és azokat a találmány szerinti kapcsolási elrendezésben vezéreljük. A kitűzött célt a találmány szerint úgy értük el, hogy vonalmeghajtó áramkörként tri-state vonalmeghajtó van alkalmazva, amelynek kimenete az adatátvitelt vezérlő vonalra csatlakozik, logikai bemenetére az adatátvitelt vezérlő jelet előállító áramkör kimenete van vezetve, a tri-state vonalmeghajtó vezérlő bemenetére kapuáramkör kimenete csatlakozik, a kapuáramkör egyik bemenete közvetlenül, másik bemenete késleltető áramkörön keresztül a tri-state vonalmeghajtó logikai bemenetével van összekötve. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés egy kiviteli változata szerint vonalmeghajtó áramkörként tri-state vonalmeghajtó van alkalmazva, amelynek kimenete az adatátvitelt vezérlő vonalra csatlakozik, logikai bemenetére az adatátvitelt vezérlő jelet előállító áramkör kimenete csatlakozik, a tri-state vonalmeghajtó vezérlő bemenetére kapuáramkör kimenete csatlakozik, a kapuáramkör egyik bemenete közvetlenül a tri-state vonalmeghajtó logikai bemenetével van összekötve, másik bemenetére kapcsolt elválasztó áramkör kimenete van vezetve, amelynek bemenete a tri-state vonalmeghajtó kimenetére csatlakozik, kapcsoló bemenete a tri-state vonalmeghajtó vezérlő bemenetével van összekötve. Az első változat egy előnyös kiviteli alakja szerint a késleltető áramkör egymás után kapcsolt tri-state áramkörökből áll, amelyek vezérlő bemenete egymással közösítve van, és a tri-state vonalmeghajtó vezérlő bemenetére csatlakoznak. A második változat egy előnyös kiviteli alakjánál a kapcsolt elválasztó áramkört egy tri-state áramkör alkotja. Mindkét kiviteli változatnál lehetséges olyan kiviteli alak, amelynél a tri-state vonalmeghajtó vezérlő bemenete invertáló, és a kapuáramkör neminvertáló, pozitív logikájú ÉS-kapu. Mindkét kiviteli változat egy másik lehetséges kiviteli alakja szerint a tri-state vonalmeghajtó vezérlő bemenete nem-invertáló, és a kapuáramkör invertáló kimenetű, pozitív logikájú ÉS-kapu. Ez utóbbi kiviteli alakoknál az ÉS-kapu másik bemenete ellenálláson keresztül egy adatátvitelt vezérlő jel nélküli logikai szintű pontra van kapcsolva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezésnek az az előnye, hogy alkalmazásával elkerülhető a buszrendszerben az adatátvitelt vezérlő vonalaknak a hullámellenállásukkal történő lezárása, és így a vonalak vezérlésére kisebb teljesítményű vonalmeghajtók alkalmazhatók. Az elosztott paraméterű vonalakon nem alakulhatnak ki nagyfrekvenciás lengések, mivel a vonalakat az adatátviteli vezérlő jelek tartamán belül a tri-state vonalmeghajtó kis kimenő impedanciája terheli. A vezérlő jel üzembiztos és gyors kivitele lehetséges, és az átvitel után a tri-state vonalmeghajtó kimenete nagyimpedancii 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
