Буфери використовуються, коли вам потрібно ... ну ... буфер. Як і в прямому значенні цього слова. Вони використовуються, коли вам потрібно захистити вхід з виводу. Існує незліченна кількість способів використання буфера. Існують буфери цифрових логічних воріт, які є логічними проходами, і є аналогові буфери, які діють як прохідні, але для аналогової напруги. Останнє виходить за рамки вашого запитання, але якщо вам цікаво, знайдіть «послідовник напруги».
Отже, коли або навіщо використовувати його? Принаймні, коли найпростіший і найдешевший буфер з усіх, мідний дріт / слід легко доступний?
Ось кілька причин:
1. Логічна ізоляція. Більшість буферів мають штифт ~ OE або подібний, вихідний штифт. Це дозволяє перетворити будь-яку логічну лінію в тристату. Це особливо корисно, якщо ви хочете мати можливість з'єднати або ізолювати два шини (з буферами в обох напрямках, якщо потрібно), або, можливо, просто пристрій. Буфер, будучи буфером між цими речами, дозволяє вам це робити.
2. Рівень перекладу. Багато буферів дозволяють вихідній стороні живитись від напруги, що відрізняється від вхідної. Це очевидно використовує для перекладу рівнів напруги.
3. Оцифровка / повторення / очищення. Деякі буфери мають гістерезис, тому вони можуть приймати сигнал, який дуже важко намагається бути цифровим, але просто не має дуже гарних підйомів або не дуже добре грає з порогами чи будь-яким іншим, і очистити його та перетворити на приємний, різкий цифровий сигнал з чіткими краями.
4. Фізична ізоляція Вам потрібно надіслати цифровий сигнал далі, ніж вам подобається, все шумно, а буфер робить чудовий ретранслятор. Замість штифта GPIO на приймальному кінці з підключеним до нього підніжжям плати друкованої плати, яка виступає антеною, індуктором та конденсатором і буквально блювоти, будь-який шумний шум і жахливість, який він хоче, безпосередньо в роззявлений рот цього бідного штифта, ви використовуєте буфер. Тепер штифт GPIO бачить лише слід між ним та буфером, а поточні петлі ізольовані. Чорт забирай, ти можеш навіть зараз правильно припинити сигнал, як, наприклад, з резистором 50 Ом (або що завгодно), тому що у тебе є буфер і на кінці передачі, і ти можеш їх завантажувати таким чином, щоб ти ніколи не міг завантажувати маленький штрих µC.
5. Водіння вантажів. Ваше цифрове вхідне джерело має високий опір, занадто високий, щоб фактично взаємодіяти з пристроєм, яким ви хочете керувати. Поширеним прикладом може бути світлодіод. Отже, ви використовуєте буфер. Ви вибираєте той, який може легко керувати, скажімо, потужним 20mA, і ви керуєте світлодіодом за допомогою буфера, а не логічним сигналом безпосередньо.
Приклад: Ви хочете, щоб індикатори стану індикаторів статусу були на зразок шини I2C, але додавання світлодіодів безпосередньо до ліній I2C може спричинити проблеми з сигналізацією. Отже, ви використовуєте буфер.
6. Жертвоприношення . Буфери часто мають різні функції захисту, як-от захист від ОУР тощо. І часто вони не мають. Але в будь-якому випадку вони виконують функцію буфера між чимось і іншим. Якщо у вас є щось, що може відчути певний перехідний стан, який може щось пошкодити, ви ставите буфер між цією річчю і тимчасовим джерелом.
По-іншому, чіпи люблять вибухати майже стільки ж, скільки вони люблять напівпровідні. І більшу частину часу, коли щось йде не так, чіпи вибухають. Без буферів, часто будь-який тимчасовий, що вискакує фішки ліворуч і праворуч, потрапить у вашу ланцюг і знищить купу чіпів відразу. Буфери можуть запобігти цьому. Я великий фанат жертовного буфера. Якщо щось вибухне, я вважаю за краще, щоб це був 50 50 буфер, а не FPGA в 1000 доларів.
Це одні з найпоширеніших причин, про які я міг би придумати себе з голови. Я впевнений, що є й інші ситуації, можливо, ви отримаєте більше відповідей з більшою кількістю застосувань. Я думаю, що всі погодиться, що буфери надзвичайно корисні, навіть якщо на перший погляд вони здаються досить безглуздими.
