Praxisleitfaden Retrocomputer · Teil 4

Wann ist ein 74HCT541-Buspuffer sinnvoll?

Der 74HC245 kann acht Bit in beide Richtungen übertragen. Der 74HCT541 ist anders: Er leitet acht Signale in eine Richtung weiter und kann seine Ausgänge trennen, wenn sie den nächsten Bus nicht treiben dürfen.

Zum SN74HCT541N

Was bedeutet „Puffer“ hier?

Ein Puffer liest den Logikpegel an einem Eingang und gibt ihn an einem Ausgang wieder. Bei diesem Chip hat jeder A-Eingang einen zugehörigen Y-Ausgang: A1 führt zu Y1 und so weiter bis A8 und Y8. Die Signale sind nicht invertiert – ein High am Eingang ergibt ein High am Ausgang. Der Puffer setzt einen neuen Ausgangstreiber zwischen zwei Leitungsgruppen; er ist kein Speicher und wählt selbst keine Adresse aus.

Acht Signale fließen von den A-Eingängen durch den 74HCT541 zu den Y-Ausgängen, wenn beide aktiv niedrigen Freigaben Low sind. Eine Freigabe auf High trennt die Ausgänge.
Alle acht Kanäle teilen sich dieselben zwei Freigabeeingänge. Beide müssen Low sein, bevor der Chip Y1–Y8 treibt.

Zwei Freigaben, eine Richtung

/OE1 Low und /OE2 Low

Die Ausgänge sind freigegeben. Jeder Y-Ausgang folgt seinem A-Eingang nach der Signallaufzeit des Chips.

Einer der /OE-Eingänge High

Alle acht Y-Ausgänge werden hochohmig (Hi-Z). Der Chip treibt sie nicht mehr; Hi-Z ist keine logische Null.

Kein Richtungswechsel

Daten fließen nur von A → Y. Anders als beim 74HC245 kann dieser Chip keine Daten von Y nach A zurücksenden.

Der Schrägstrich bedeutet aktiv bei Low. Beide Freigaben gelten für die gesamte 8-Bit-Gruppe, nicht für jeweils vier Kanäle. Beide Eingänge brauchen definierte Logikpegel; keiner darf offen bleiben.

Pinbelegung: Eingänge auf einer, Ausgänge auf der anderen Seite

SN74HCT541N im 20-poligen DIP, Draufsicht: /OE1 an Pin 1, A1–A8 an Pins 2–9, Masse an Pin 10, Y8–Y1 an Pins 11–18, /OE2 an Pin 19 und VCC an Pin 20.
20-poliges bedrahtetes DIP-Gehäuse, Draufsicht mit der Kerbe am Ende von Pin 1. Die Pinanordnung platziert A-Eingänge gegenüber den Y-Ausgängen.

Beispiel für einen Bus, der nur schreibt

  1. Angenommen, ein 8-Bit-Bus auf der CPU-Seite soll Daten an eine Peripherieplatine senden, die nur empfängt. Verbinde die CPU-Signale mit A1–A8 und die Signale zur Peripherie mit Y1–Y8.
  2. Auswahl- und Schreibsteuerung müssen den 541 nur für die vorgesehene Übertragung freigeben. Sind /OE1 und /OE2 Low, erscheint das Byte an Y1–Y8.
  3. Sobald eine der Freigaben wieder High ist, werden Y1–Y8 getrennt. Der Puffer speichert das Byte nicht; soll der Wert erhalten bleiben, braucht das Ziel ein eigenes Latch oder Register.
Wichtige Grenzen. Dies ist ein prinzipieller Signalweg, kein vollständiger 6502-Schaltplan. Ein bidirektionaler CPU-Datenbus braucht auch einen Rückweg für Lesezugriffe; der 541 allein kann ihn nicht bereitstellen. Bei 4,5–5,5 V Versorgung nutzen HCT-Eingänge TTL-kompatible Schwellen, aber der Chip ist kein universeller Pegelwandler. Prüfe Ausgangspegel der Quelle, Versorgung, Ausgangslast, Timing und Bussteuerung für deine konkrete Schaltung. Setze einen 0,1-µF-Abblockkondensator dicht an VCC und GND.

Der Shop führt den SN74HCT541N im 20-poligen DIP-Gehäuse; prüfe den aktuellen Bestand auf der Produktseite. Falls du hochohmige Ausgänge noch nicht kennst, beginne mit dem Leitfaden zum 74HC245.