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          Linux CPU上下文切換的類型

          strongerHuang ? 來源:strongerHuang ? 作者:strongerHuang ? 2022-05-17 10:40 ? 次閱讀

          我們都知道 Linux 是一個多任務操作系統,它支持的任務同時運行的數量遠遠大于 CPU 的數量。當然,這些任務實際上并不是同時運行的(Single CPU),而是因為系統在短時間內將 CPU 輪流分配給任務,造成了多個任務同時運行的假象。

          CPU 上下文(CPU Context)

          在每個任務運行之前,CPU 需要知道在哪里加載和啟動任務。這意味著系統需要提前幫助設置 CPU寄存器和程序計數器。

          CPU 寄存器是內置于 CPU 中的小型但速度極快的內存。程序計數器用于存儲 CPU 正在執行的或下一條要執行指令的位置。

          它們都是 CPU 在運行任何任務之前必須依賴的依賴環境,因此也被稱為 “CPU 上下文”。如下圖所示:

          a58186ce-d579-11ec-bce3-dac502259ad0.png

          知道了 CPU 上下文是什么,我想你理解CPU 上下文切換就很容易了?!癈PU上下文切換”指的是先保存上一個任務的 CPU 上下文(CPU寄存器和程序計數器),然后將新任務的上下文加載到這些寄存器和程序計數器中,最后跳轉到程序計數器。

          這些保存的上下文存儲在系統內核中,并在重新安排任務執行時再次加載。這確保了任務的原始狀態不受影響,并且任務似乎在持續運行。

          CPU 上下文切換的類型

          你可能會說 CPU 上下文切換無非就是更新 CPU 寄存器和程序計數器值,而這些寄存器是為了快速運行任務而設計的,那為什么會影響 CPU 性能呢?

          在回答這個問題之前,請問,你有沒有想過這些“任務”是什么?你可能會說一個任務就是一個進程或者一個線程。是的,進程和線程正是最常見的任務,但除此之外,還有其他類型的任務。

          別忘了硬件中斷也是一個常見的任務,硬件觸發信號,會引起中斷處理程序的調用。

          因此,CPU 上下文切換至少有三種不同的類型:

          進程上下文切換

          線程上下文切換

          中斷上下文切換

          讓我們一一來看看。

          進程上下文切換

          Linux 按照特權級別將進程的運行空間劃分為內核空間和用戶空間,分別對應下圖中 Ring 0 和 Ring 3 的 CPU 特權級別的 。

          內核空間(Ring 0)擁有最高權限,可以直接訪問所有資源

          用戶空間(Ring 3)只能訪問受限資源,不能直接訪問內存等硬件設備。它必須通過系統調用被陷入(trapped)內核中才能訪問這些特權資源。

          a5a2b740-d579-11ec-bce3-dac502259ad0.png

          從另一個角度看,一個進程既可以在用戶空間也可以在內核空間運行。當一個進程在用戶空間運行時,稱為該進程的用戶態,當它落入內核空間時,稱為該進程的內核態。

          從用戶態到內核態的轉換需要通過系統調用來完成。例如,當我們查看一個文件的內容時,我們需要以下系統調用:

          open():打開文件

          read():讀取文件的內容

          write():將文件的內容寫入到輸出文件(包括標準輸出)

          close():關閉文件

          那么在上述系統調用過程中是否會發生 CPU 上下文切換呢?當然是的。

          這需要先保存 CPU 寄存器中原來的用戶態指令的位置。接下來,為了執行內核態的代碼,需要將 CPU 寄存器更新到內核態指令的新位置。最后是跳轉到內核態運行內核任務。

          那么系統調用結束后,CPU 寄存器需要恢復原來保存的用戶狀態,然后切換到用戶空間繼續運行進程。

          因此,在一次系統調用的過程中,實際上有兩次 CPU 上下文切換。

          但需要指出的是,系統調用進程不會涉及進程切換,也不會涉及虛擬內存等系統資源切換。這與我們通常所說的“進程上下文切換”不同。進程上下文切換是指從一個進程切換到另一個進程,而系統調用期間始終運行同一個進程

          系統調用過程通常被稱為特權模式切換,而不是上下文切換。但實際上,在系統調用過程中,CPU 的上下文切換也是不可避免的。

          進程上下文切換 vs 系統調用

          那么進程上下文切換和系統調用有什么區別呢?首先,進程是由內核管理的,進程切換只能發生在內核態。因此,進程上下文不僅包括虛擬內存、棧和全局變量等用戶空間資源,還包括內核棧和寄存器等內核空間的狀態。

          所以進程上下文切換比系統調用要多出一步:

          在保存當前進程的內核狀態和 CPU 寄存器之前,需要保存進程的虛擬內存、棧等;并加載下一個進程的內核狀態。

          根據 Tsuna 的測試報告,每次上下文切換需要幾十納秒至微秒的 CPU 時間。這個時間是相當可觀的,尤其是在大量進程上下文切換的情況下,很容易導致 CPU 花費大量時間來保存和恢復寄存器、內核棧、虛擬內存等資源。這正是我們在上一篇文章中談到的,一個導致平均負載上升的重要因素。

          那么,該進程何時會被調度/切換到在 CPU 上運行?其實有很多場景,下面我為大家總結一下:

          當一個進程的 CPU 時間片用完時,它會被系統掛起,并切換到其他等待 CPU 運行的進程。

          當系統資源不足(如內存不足)時,直到資源充足之前,進程無法運行。此時進程也會被掛起,系統會調度其他進程運行。

          當一個進程通過 sleep 函數自動掛起自己時,自然會被重新調度。

          當優先級較高的進程運行時,為了保證高優先級進程的運行,當前進程會被高優先級進程掛起運行。

          當發生硬件中斷時,CPU 上的進程會被中斷掛起,轉而執行內核中的中斷服務程序。

          了解這些場景是非常有必要的,因為一旦上下文切換出現性能問題,它們就是幕后殺手。

          線程上下文切換

          線程和進程最大的區別在于,線程是任務調度的基本單位,而進程是資源獲取的基本單位。

          說白了,內核中所謂的任務調度,實際的調度對象是線程;而進程只為線程提供虛擬內存和全局變量等資源。所以,對于線程和進程,我們可以這樣理解:

          當一個進程只有一個線程時,可以認為一個進程等于一個線程

          當一個進程有多個線程時,這些線程共享相同的資源,例如虛擬內存和全局變量。

          此外,線程也有自己的私有數據,比如棧和寄存器,在上下文切換時也需要保存。

          這樣,線程的上下文切換其實可以分為兩種情況:

          首先,前后兩個線程屬于不同的進程。此時,由于資源不共享,切換過程與進程上下文切換相同。

          其次,前后兩個線程屬于同一個進程。此時,由于虛擬內存是共享的,所以切換時虛擬內存的資源保持不變,只需要切換線程的私有數據、寄存器等未共享的數據。

          顯然,同一個進程內的線程切換比切換多個進程消耗的資源要少。這也是多線程替代多進程的優勢。

          中斷上下文切換

          除了前面兩種上下文切換之外,還有另外一種場景也輸出 CPU 上下文切換的,那就是中斷。

          為了快速響應事件,硬件中斷會中斷正常的調度和執行過程,進而調用中斷處理程序。

          在中斷其他進程時,需要保存進程的當前狀態,以便中斷后進程仍能從原始狀態恢復。

          與進程上下文不同,中斷上下文切換不涉及進程的用戶態。因此,即使中斷進程中斷了處于用戶態的進程,也不需要保存和恢復進程的虛擬內存、全局變量等用戶態資源。

          另外,和進程上下文切換一樣,中斷上下文切換也會消耗 CPU。過多的切換次數會消耗大量的 CPU 資源,甚至嚴重降低系統的整體性能。因此,當您發現中斷過多時,需要注意排查它是否會對您的系統造成嚴重的性能問題。

          結論

          綜上所述,無論哪種場景導致上下文切換,你都應該知道:

          CPU 上下文切換是保證 Linux 系統正常運行的核心功能之一,一般不需要我們特別關注。

          但是過多的上下文切換會消耗 CPU 的時間來保存和恢復寄存器、內核棧、虛擬內存等數據,從而縮短進程的實際運行時間,導致系統整體性能顯著下降。

          審核編輯 :李倩

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          原文標題:探討 Linux CPU 的上下文切換

          文章出處:【微信號:strongerHuang,微信公眾號:strongerHuang】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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              將交換機的某些部分作為練習器操作時,所涉及的端口不再充當交換機。因此,此功能不像 PCIe 交換....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-15 09:18 ? 75次 閱讀
            具有集成儀表的PCIe開關可加快產品開發

            具有內置AES的FPGA保護系統設計

            編程狀態探測也用于攻擊基于反熔絲的 FPGA。技術包括聚焦離子束 (FIB) 技術和掃描電子顯微鏡 ....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-15 09:05 ? 41次 閱讀
            具有內置AES的FPGA保護系統設計

            通過強大的數字身份建立信任

            從 DRAM 內存中移除電源而不是將系統掛起在睡眠模式中,提供了一種易于實施的策略來避免未經授權的訪....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-14 17:20 ? 222次 閱讀
            通過強大的數字身份建立信任

            如何使用鎖存器的Time Borrowing技術來替代關鍵路徑中的寄存器

            在ASIC中用到鎖存器的地方很多,Time Borrowing是使用鎖存器的典型應用之一,在深度流水....
            的頭像 FPGA技術聯盟 發表于 06-14 16:56 ? 190次 閱讀

            POA為嵌入式設備提供了什么

              有時平臺的功能太少或太多。添加或刪除子組件可能非常困難或成本過高。再次,確保驗證平臺架構的可擴展....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-14 16:31 ? 159次 閱讀
            POA為嵌入式設備提供了什么

            通過嵌入式虛擬化充分利用多核芯片

              多核軟件設計既復雜又簡單。系統架構師應該抵制將遺留軟件元素批量分配給下一代嵌入式芯片上的可用內核....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-14 15:35 ? 172次 閱讀
            通過嵌入式虛擬化充分利用多核芯片

            克服向PCIe Gen3遷移的SoC設計挑戰

              借助128b/130b 編碼方案和加擾多項式,PCIe Gen3 提出了許多傳輸和接收問題,所有....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-14 15:27 ? 122次 閱讀
            克服向PCIe Gen3遷移的SoC設計挑戰

            多核系統中的自動分析并以圖形方式描述實時事件的工具

              支持多核的調試工具以標準調試器無法提供的方式繪制系統的圖形圖像。它為開發人員提供了對中斷、上下文....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-14 15:14 ? 119次 閱讀
            多核系統中的自動分析并以圖形方式描述實時事件的工具

            AMD的CPU架構之路

            作為MCM之間互聯的接口,CAKE一直和memory 控制器跑在相同的時鐘域。但是在加入更多的計算單....
            的頭像 要長高 發表于 06-14 15:03 ? 532次 閱讀
            AMD的CPU架構之路

            使用虛擬化最大化多核SoC性能

              人們普遍認為,必須利用 Linux 與實時操作系統 (RTOS) 或簡單的運行時環境的組合來充分....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-14 14:55 ? 170次 閱讀
            使用虛擬化最大化多核SoC性能

            多核處理實現分擔性能負載以提高能效

            由于 GPU 與 CPU 保持一致并共享其緩存,因此可以降低對 CPU 的外部內存帶寬和性能需求。O....
            的頭像 星星科技指導員 發表于 06-14 14:52 ? 210次 閱讀

            介紹在ARM64架構下啟動多核的兩種方式

            1、ARM64的多核啟動流程分析工作中遇到的多核 ARM CPU 越來越多,總結分享一些多核啟動的知識,希望能幫助更多小伙伴。...
            發表于 06-13 18:23 ? 1005次 閱讀

            求助大神,求分享一份CH563L USB設備驅動Linux的資料

            需要一份CH563L  USB設備驅動Linux , 請放在我的郵箱個人信息保護,已隱藏。   ...
            發表于 06-13 07:41 ? 53次 閱讀

            CH563L的PARA的問題求解答

            有幾個問題需要咨詢一下: 1 外部總線配置寄存器(R8_XBUS_CONFIG)的RB_XBUS_EN_32BIT為1,表示使用16位...
            發表于 06-13 06:40 ? 27次 閱讀

            【賽昉科技昉·星光RISC-V單板計算機試用體驗】Fedora快速上手和GPIO點燈

            本篇介紹如何在賽昉VisionFive開發板上安裝Fedora系統,并在Fedora系統上安裝常用的軟件。最后介紹,在沒有多余的顯示器、鍵...
            發表于 06-13 00:13 ? 985次 閱讀
            【賽昉科技昉·星光RISC-V單板計算機試用體驗】Fedora快速上手和GPIO點燈

            ch55x usb UEPn_CTRL寄存器為啥在setup階段就開始填寫Ep0Buffer了?

            我閱讀了ch55x的手冊,關于bUEP_R_RES / bUEP_T_RES有點疑惑,當遇到控制傳輸就搞得更糊涂了。我發現在狀態階段,...
            發表于 06-10 07:47 ? 70次 閱讀

            AHB總線傳輸的時序圖分析

            1、AHB傳輸的時序圖分析 正文1: AHB章節最后再復習一遍多主機的概念: 總線是被總線上所有的部件所共享的一組通路(連...
            發表于 06-09 17:45 ? 1881次 閱讀

            SMV512K32-SP 16MB 防輻射 SRAM

            SMV512K32是一款高性能異步CMOS SRAM,由32位524,288個字組成??稍趦煞N模式:主控或受控間進行引腳選擇。主設件為用戶提供了定義的自主EDAC擦除選項。從器件選擇采用按要求擦除特性,此特性可由一個主器件啟動。根據用戶需要,可提供3個讀周期和4個寫周期(描述如下)。 特性 20ns讀取,13.8ns寫入(最大存取時間) 與商用 512K x 32 SRAM器件功能兼容 內置EDAC(錯誤偵測和校正)以減輕軟錯誤 用于自主校正的內置引擎 CMOS兼容輸入和輸出電平,3態雙向數據總線 3.3±0.3VI /O,1.8±0.15V內核 輻射性能放射耐受性是一個基于最初器件標準的典型值。輻射數據和批量驗收測試可用 - 細節請與廠家聯系。 設計使用基底工程和抗輻射(HBD)與硅空間技術公司(SST)許可協議下的< sup> TM 技術和存儲器設計。 TID抗擾度&gt; 3e5rad(Si) SER&lt; 5e-17翻轉/位 - 天使用(CRPLE96來計算用于與地同步軌道,太陽安靜期的SER。 LET = 110 MeV (T = 398K) 采用76引線陶瓷方形扁平封裝 可提供工程評估(/EM)樣品這些部件只用于工程評估。它們的加工工藝為非兼容流程(例如,無預燒過程等),...
            發表于 01-08 17:47 ? 465次 閱讀
            SMV512K32-SP 16MB 防輻射 SRAM

            SN74HCT273A 具有清零功能的八路 D 類觸發器

            與其它產品相比?D 類觸發器 ? Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Rating Operating temperature range (C) ? SN74HCT273A HCT ? ? 2 ? ? 6 ? ? Catalog ? ? -40 to 85 ? ?
            發表于 01-08 17:46 ? 405次 閱讀
            SN74HCT273A 具有清零功能的八路 D 類觸發器

            SN74HC273A 具有清零功能的八路 D 類觸發器

            與其它產品相比?D 類觸發器 ? Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Bits (#) Rating Operating temperature range (C) ? SN74HC273A HC ? ? 2 ? ? 6 ? ? 8 ? ? Catalog ? ? -40 to 85 ? ?
            發表于 01-08 17:46 ? 504次 閱讀
            SN74HC273A 具有清零功能的八路 D 類觸發器

            SN74ABT16373A 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器

            'ABT16373A是16位透明D型鎖存器,具有3態輸出,專為驅動高電容或相對低阻抗負載而設計。它們特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。 這些器件可用作兩個8位鎖存器或一個16位鎖存器。當鎖存使能(LE)輸入為高電平時,Q輸出跟隨數據(D)輸入。當LE變為低電平時,Q輸出鎖存在D輸入端設置的電平。 緩沖輸出使能(OE \)輸入可用于將8個輸出置于正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE \不會影響鎖存器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 當VCC介于0和2.1 V之間時,器件在上電或斷電期間處于高阻態。但是,為了確保2.1 V以上的高阻態,OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 SN54ABT16373A的特點是可在-55°C至125°C的整個軍用溫度范圍內工作。 SN74ABT16373A的特點是在-40°C至85°C的溫度范圍內工作。 ...
            發表于 10-11 15:07 ? 381次 閱讀
            SN74ABT16373A 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器

            SN74ALVCH16820 具有雙路輸出和三態輸出的 3.3V 10 位觸發器

            這個10位觸發器設計用于1.65 V至3.6 VVCC操作。 < p> SN74ALVCH16820的觸發器是邊沿觸發的D型觸發器。在時鐘(CLK)輸入的正跳變時,器件在Q輸出端提供真實數據。 緩沖輸出使能(OE)輸入可用于將10個輸出放入正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE \輸入不會影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 為確保上電或斷電期間的高阻態,OE \應連接到VCC通過上拉電阻;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 提供有源總線保持電路,用于將未使用或未驅動的輸入保持在有效的邏輯電平。不建議在上拉電路中使用上拉或下拉電阻。 特性 德州儀器廣播公司的成員?系列 數據輸入端的總線保持消除了對外部上拉/下拉電阻的需求 每個JESD的閂鎖性能超過250 mA 17 ESD保護超過JESD 22 2000-V人體模型(...
            發表于 10-11 14:49 ? 170次 閱讀
            SN74ALVCH16820 具有雙路輸出和三態輸出的 3.3V 10 位觸發器

            SN74ABT16374A 具有三態輸出的 16 位邊沿 D 類觸發器

            'ABT16374A是16位邊沿觸發D型觸發器,具有3態輸出,專為驅動高電容或相對低阻抗而設計負載。它們特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。 這些器件可用作兩個8位觸發器或一個16位觸發器。在時鐘(CLK)輸入的正跳變時,觸發器的Q輸出采用在數據(D)輸入處設置的邏輯電平。 緩沖輸出使能(OE \)輸入可用于將8個輸出置于正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE \不會影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 當VCC介于0和2.1 V之間時,器件在上電或斷電期間處于高阻態。但是,為了確保2.1 V以上的高阻態,OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 SN54ABT16374A的特點是可在-55°C至125°C的整個軍用溫度范圍內工作。 SN74ABT16374A的特點是在-40°C至85°C的溫度范圍內工作。 特性 ...
            發表于 10-11 11:46 ? 292次 閱讀
            SN74ABT16374A 具有三態輸出的 16 位邊沿 D 類觸發器

            SN74AHCT16374 具有三態輸出的 16 位邊沿 D 類觸發器

            'AHCT16374器件是16位邊沿觸發D型觸發器,具有3態輸出,專為驅動高電容或相對較低的電容而設計阻抗負載。它們特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。 這些器件可用作兩個8位觸發器或一個16位觸發器。在時鐘(CLK)輸入的正跳變時,觸發器的Q輸出取數據(D)輸入的邏輯電平。 緩沖輸出使能(OE \)輸入可用于將8個輸出置于正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 為了確保上電或斷電期間的高阻態,OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 OE \不會影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 SN54AHCT16374的特點是可在-55°C至125°C的整個軍用溫度范圍內工作。 SN74AHCT16374的工作溫度范圍為-40°C至85°C。   特性 德州儀器WidebusTM家庭成員 EPICTM(...
            發表于 10-11 11:32 ? 306次 閱讀
            SN74AHCT16374 具有三態輸出的 16 位邊沿 D 類觸發器

            CY74FCT162374T 具有三態輸出的 16 位邊沿觸發 D 類觸發器

            CY74FCT16374T和CY74FCT162374T是16位D型寄存器,設計用作高速,低功耗總線應用中的緩沖寄存器。通過連接輸出使能(OE)和時鐘(CLK)輸入,這些器件可用作兩個獨立的8位寄存器或單個16位寄存器。流通式引腳排列和小型收縮包裝有助于簡化電路板布局。 使用Ioff為部分斷電應用完全指定此設備。 Ioff電路禁用輸出,防止在斷電時損壞通過器件的電流回流。 CY74FCT16374T非常適合驅動高電容負載和低阻抗背板。 CY74FCT162374T具有24 mA平衡輸出驅動器,輸出端帶有限流電阻。這減少了對外部終端電阻的需求,并提供最小的下沖和減少的接地反彈。 CY74FCT162374T非常適合驅動傳輸線。 特性 Ioff支持部分省電模式操作 邊沿速率控制電路用于顯著改善的噪聲特性 典型的輸出偏斜< 250 ps ESD&gt; 2000V TSSOP(19.6密耳間距)和SSOP(25密耳間距)封裝 工業溫度范圍-40°C至+ 85°C VCC= 5V±10% CY74FCT16374T特點: ...
            發表于 10-11 11:28 ? 449次 閱讀
            CY74FCT162374T 具有三態輸出的 16 位邊沿觸發 D 類觸發器

            SN74ALVCH16260 具有三態輸出的 12 位至 24 位多路復用 D 類鎖存器

            這個12位至24位多路復用D型鎖存器設計用于1.65 V至3.6 VVCC操作。 SN74ALVCH16260用于必須將兩個獨立數據路徑復用到單個數據路徑或從單個數據路徑解復用的應用中。典型應用包括在微處理器或總線接口應用中復用和/或解復用地址和數據信息。該器件在存儲器交錯應用中也很有用。 三個12位I /O端口(A1-A12,1B1-1B12和2B1-2B12)可用于地址和/或數據傳輸。輸出使能(OE1B \,OE2B \和OEA \)輸入控制總線收發器功能。 OE1B \和OE2B \控制信號還允許在A到B方向上進行存儲體控制。 可以使用內部存儲鎖存器存儲地址和/或數據信息。鎖存使能(LE1B,LE2B,LEA1B和LEA2B)輸入用于控制數據存儲。當鎖存使能輸入為高電平時,鎖存器是透明的。當鎖存使能輸入變為低電平時,輸入端的數據被鎖存并保持鎖存,直到鎖存使能輸入返回高電平為止。 確保上電或斷電期間的高阻態,OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 提供有源總線保持電路,用于保持有效邏輯電平的未使用或浮動數據輸入。 < p> SN74ALVCH16260的工...
            發表于 10-11 11:08 ? 112次 閱讀
            SN74ALVCH16260 具有三態輸出的 12 位至 24 位多路復用 D 類鎖存器

            SN74ALVCH16374 具有三態輸出的 16 位邊沿 D 類觸發器

            這個16位邊沿觸發D型觸發器設計用于1.65 V至3.6 VVCC操作。 SN74ALVCH16374特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。它可以用作兩個8位觸發器或一個16位觸發器。在時鐘(CLK)輸入的正跳變時,觸發器的Q輸出取數據(D)輸入的邏輯電平。 OE \可用于將8個輸出置于正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE \不會影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 為確保上電或斷電期間的高阻態,OE \應連接到VCC通過上拉電阻;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 有源總線保持電路將未使用或未驅動的輸入保持在有效的邏輯狀態。不建議在上拉電路中使用上拉或下拉電阻。 特性 德州儀器廣播公司的成員?系列 工作電壓范圍為1.65至3.6 V 最大tpd為4.2 ns,3.3 V ±24-mA輸出驅動在3.3 V 數據輸入...
            發表于 10-11 11:06 ? 165次 閱讀
            SN74ALVCH16374 具有三態輸出的 16 位邊沿 D 類觸發器

            SN74ALVCH16373 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器

            這個16位透明D型鎖存器設計用于1.65 V至3.6 VVCC操作。 SN74ALVCH16373特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。該器件可用作兩個8位鎖存器或一個16位鎖存器。當鎖存使能(LE)輸入為高電平時,Q輸出跟隨數據(D)輸入。當LE變為低電平時,Q輸出鎖存在D輸入設置的電平。 緩沖輸出使能(OE)輸入可用于將8個輸出置于正常狀態邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE \不會影響鎖存器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 為確保上電或斷電期間的高阻態,OE \應連接到VCC通過上拉電阻;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 有源總線保持電路將未使用或未驅動的輸入保持在有效的邏輯狀態。不建議在上拉電路中使用上拉或下拉電阻。 特性 德州儀器廣播公司的成員?系列 工作電壓范圍為1.65 V至3.6 V 最大tpd3.6 ns,3.3 V ...
            發表于 10-11 11:02 ? 352次 閱讀
            SN74ALVCH16373 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器

            SN74LVCH16373A 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器

            這個16位透明D型鎖存器設計用于1.65 V至3.6 VVCC操作。 特性 德州儀器寬帶總線系列成員 典型VOLP(輸出接地反彈) &lt; 0.8 V,VCC= 3.3 V,TA= 25°C 典型VOHV(輸出V < sub> OH Undershoot) &gt; 2 V在VCC= 3.3 V,TA= 25°C Ioff支持實時插入,部分 - 電源關閉模式和后驅動保護 支持混合模式信號操作(具有3.3VVCC的5V輸入和輸出電壓) < li>數據輸入端的總線保持消除了對外部上拉或下拉電阻的需求 每個JESD的閂鎖性能超過250 mA 17 ESD保護超過JESD 22 < ul> 2000-V人體模型(A114-A) 200-V機型(A115-A) 參數 與其它產品相比 D 類鎖存器   Technology Family VCC (Min) (V) VCC (Max) (V) Bits (#) ...
            發表于 10-11 11:00 ? 446次 閱讀
            SN74LVCH16373A 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器

            SN74ABTH16260 具有三態輸出的 12 位至 24 位多路復用 D 類鎖存器

            SN54ABT16260和SN74ABTH16260是12位至24位多路復用D型鎖存器,用于必須復用兩條獨立數據路徑的應用中,或者從單個數據路徑中解復用。典型應用包括在微處理器或總線接口應用中復用和/或解復用地址和數據信息。該器件在存儲器交錯應用中也很有用。 三個12位I /O端口(A1-A12,1B1-1B12和2B1-2B12)可用于地址和/或數據傳輸。輸出使能(OE1B \,OE2B \和OEA \)輸入控制總線收發器功能。 OE1B \和OE2B \控制信號還允許A-to-B方向的存儲體控制。 可以使用內部存儲鎖存器存儲地址和/或數據信息。鎖存使能(LE1B,LE2B,LEA1B和LEA2B)輸入用于控制數據存儲。當鎖存使能輸入為高電平時,鎖存器是透明的。當鎖存使能輸入變為低電平時,輸入端的數據被鎖存并保持鎖存狀態,直到鎖存使能輸入返回高電平為止。 當VCC介于0和2.1 V之間時,器件在上電或斷電期間處于高阻態。但是,為了確保2.1 V以上的高阻態,OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 提供有源總線保持電路,用于保持有效邏輯電平的未使用或浮動數據輸入。 ...
            發表于 10-11 10:51 ? 156次 閱讀
            SN74ABTH16260 具有三態輸出的 12 位至 24 位多路復用 D 類鎖存器

            SN74ABT162823A 具有三態輸出的 18 位總線接口觸發器

            這些18位總線接口觸發器具有3態輸出,專為驅動高電容或相對低阻抗負載而設計。它們特別適用于實現更寬的緩沖寄存器,I /O端口,帶奇偶校驗的雙向總線驅動器和工作寄存器。 ?? ABT162823A器件可用作兩個9位觸發器或一個18位觸發器。當時鐘使能(CLKEN)\輸入為低電平時,D型觸發器在時鐘的低到高轉換時輸入數據。將CLKEN \置為高電平會禁用時鐘緩沖器,從而鎖存輸出。將清零(CLR)\輸入設為低電平會使Q輸出變為低電平而與時鐘無關。 緩沖輸出使能(OE)\輸入將9個輸出置于正常邏輯狀態(高電平)或低電平)或高阻抗狀態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動器提供了驅動總線線路的能力,無需接口或上拉組件。 OE \不會影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 輸出設計為源電流或吸收電流高達12 mA,包括等效的25- 串聯電阻,用于減少過沖和下沖。 這些器件完全符合熱插拔規定使用Ioff和上電3狀態的應用程序。 Ioff電路禁用輸出,防止在斷電時損壞通過器件的電流回流。上電和斷電期間,上電三態電路將輸出置...
            發表于 10-11 10:48 ? 119次 閱讀
            SN74ABT162823A 具有三態輸出的 18 位總線接口觸發器

            SN74ABTH162260 具有串聯阻尼電阻和三態輸出的 12 位到 24 位多路復用 D 類鎖存器

            'ABTH162260是12位至24位多路復用D型鎖存器,用于兩個獨立數據路徑必須復用或復用的應用中。 ,單一數據路徑。典型應用包括在微處理器或總線接口應用中復用和/或解復用地址和數據信息。這些器件在存儲器交錯應用中也很有用。 三個12位I /O端口(A1-A12,1B1-1B12和2B1-2B12)可用于地址和/或數據傳輸。輸出使能(OE1B \,OE2B \和OEA \)輸入控制總線收發器功能。 OE1B \和OE2B \控制信號還允許A-to-B方向的存儲體控制。 可以使用內部存儲鎖存器存儲地址和/或數據信息。鎖存使能(LE1B,LE2B,LEA1B和LEA2B)輸入用于控制數據存儲。當鎖存使能輸入為高電平時,鎖存器是透明的。當鎖存使能輸入變為低電平時,輸入端的數據被鎖存并保持鎖存狀態,直到鎖存使能輸入返回高電平為止。 B端口輸出設計為吸收高達12 mA的電流,包括等效的25系列電阻,以減少過沖和下沖。 提供有源總線保持電路,用于保持有效邏輯電平的未使用或浮動數據輸入。 當VCC介于0和2.1 V之間時,器件在上電或斷電期間處于高阻態。但是,為了確保2.1 V以上的高阻態,OE \應通過...
            發表于 10-11 10:45 ? 197次 閱讀
            SN74ABTH162260 具有串聯阻尼電阻和三態輸出的 12 位到 24 位多路復用 D 類鎖存器

            SN74ABT162841 具有三態輸出的 20 位總線接口 D 類鎖存器

            這些20位透明D型鎖存器具有同相三態輸出,專為驅動高電容或相對低阻抗負載而設計。它們特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。 ?? ABT162841器件可用作兩個10位鎖存器或一個20位鎖存器。鎖存使能(1LE或2LE)輸入為高電平時,相應的10位鎖存器的Q輸出跟隨數據(D)輸入。當LE變為低電平時,Q輸出鎖存在D輸入設置的電平。 緩沖輸出使能(10E或2OE)輸入可用于放置輸出。相應的10位鎖存器處于正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。 輸出設計為吸收高達12 mA的電流,包括等效的25- 用于減少過沖和下沖的串聯電阻。 這些器件完全適用于使用I的熱插入應用關閉并啟動3狀態。 Ioff電路禁用輸出,防止在斷電時損壞通過器件的電流回流。上電和斷電期間,上電三態電路將輸出置于高阻態,從而防止驅動器沖突。 為確保上電或斷電期間的高阻態, OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 OE \不影響鎖存器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據...
            發表于 10-11 10:43 ? 270次 閱讀
            SN74ABT162841 具有三態輸出的 20 位總線接口 D 類鎖存器

            SN74ALVTH16821 具有三態輸出的 2.5V/3.3V 20 位總線接口觸發器

            'ALVTH16821器件是20位總線接口觸發器,具有3態輸出,設計用于2.5 V或3.3 VVCC操作,但能夠為5 V系統環境提供TTL接口。 這些器件可用作兩個10位觸發器或一個20位觸發器。 20位觸發器是邊沿觸發的D型觸發器。在時鐘(CLK)的正跳變時,觸發器存儲在D輸入端設置的邏輯電平。 緩沖輸出使能(OE \)輸入可用于將10個輸出置于正常邏輯狀態(高電平或低電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE \不會影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 當VCC介于0和1.2 V之間時,器件在上電或斷電期間處于高阻態。但是,為了確保1.2 V以上的高阻態,OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 提供有源總線保持電路,用于保持有效邏輯電平的未使用或浮動數據輸入。 SN54ALVTH16821的特點是可在-55°C至125°C的整個軍用溫度范圍內工作。 SN74ALVTH16821的工作溫度范圍為-40&de...
            發表于 10-11 10:35 ? 78次 閱讀
            SN74ALVTH16821 具有三態輸出的 2.5V/3.3V 20 位總線接口觸發器

            SN74ALVTH16374 具有三態輸出的 2.5V/3.3V 16 位邊沿 D 類觸發器

            'ALVTH16374器件是16位邊沿觸發D型觸發器,具有3態輸出,設計用于2.5V或3.3VV < sub> CC 操作,但能夠為5 V系統環境提供TTL接口。這些器件特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。 這些器件可用作兩個8位觸發器或一個16位翻轉器。翻牌。在時鐘(CLK)的正跳變時,觸發器存儲在數據(D)輸入處設置的邏輯電平。 緩沖輸出使能(OE)輸入可用于將8個輸出置于正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE不影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 提供有源總線保持電路,用于保持有效邏輯電平的未使用或浮動數據輸入。 /p> 當VCC介于0和1.2 V之間時,器件在上電或斷電期間處于高阻態。但是,為了確保1.2 V以上的高阻態,OE應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 SN54ALVTH16374的特點是在-55°C至125°C的整個軍用溫度...
            發表于 10-11 10:31 ? 117次 閱讀
            SN74ALVTH16374 具有三態輸出的 2.5V/3.3V 16 位邊沿 D 類觸發器

            SN74ABTH16823 具有三態輸出的 18 位總線接口觸發器

            這些18位觸發器具有3態輸出,專為驅動高電容或相對低阻抗負載而設計。它們特別適用于實現更寬的緩沖寄存器,I /O端口,帶奇偶校驗的雙向總線驅動器和工作寄存器。 'ABTH16823可用作兩個9位觸發器或一個18位觸發器。當時鐘使能(CLKEN \)輸入為低電平時,D型觸發器在時鐘的低到高轉換時輸入數據。將CLKEN \置為高電平會禁用時鐘緩沖器,鎖存輸出。將清零(CLR \)輸入置為低電平會使Q輸出變為低電平,與時鐘無關。 緩沖輸出使能(OE \)輸入可用于將9個輸出置于正常邏輯狀態(高或低邏輯電平)或高阻態。在高阻抗狀態下,輸出既不會加載也不會顯著驅動總線。高阻抗狀態和增加的驅動提供了驅動總線的能力,而無需接口或上拉組件。 OE \不會影響觸發器的內部操作。當輸出處于高阻態時,可以保留舊數據或輸入新數據。 當VCC介于0和2.1 V之間時,器件在上電或斷電期間處于高阻態。但是,為了確保2.1 V以上的高阻態,OE \應通過上拉電阻連接到VCC;電阻的最小值由驅動器的電流吸收能力決定。 提供有源總線保持電路,用于保持有效邏輯電平的未使用或浮動數據輸入。 ...
            發表于 10-10 17:15 ? 227次 閱讀
            SN74ABTH16823 具有三態輸出的 18 位總線接口觸發器

            SN74AHCT16373 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器

            SNxAHCT16373器件是16位透明D型鎖存器,具有3態輸出,專為驅動高電容或相對低阻抗負載而設計。它們特別適用于實現緩沖寄存器,I /O端口,雙向總線驅動器和工作寄存器。 特性 德州儀器Widebus™系列的成員 EPIC™(增強型高性能注入CMOS)工藝 輸入兼容TTL電壓 分布式VCC和GND引腳最大限度地提高高速 開關噪聲 流通式架構優化PCB布局 每個JESD的閂鎖性能超過250 mA 17 ESD保護每個MIL-STD超過2000 V- 883, 方法3015;使用機器型號超過200 V(C = 200 pF,R = 0) 封裝選項包括: 塑料收縮小外形(DL)封裝 < li>薄收縮小外形(DGG)封裝 薄超小外形(DGV)封裝 80-mil精細間距陶瓷扁平(WD)封裝 25密耳的中心間距 參數 與其它產品相比 D 類鎖存器   ...
            發表于 10-10 16:23 ? 229次 閱讀
            SN74AHCT16373 具有三態輸出的 16 位透明 D 類鎖存器
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