ICのピンには入力・出力専用がある?

質問

(1)電源ピン、
(2)アドレスピン
(3)データピン
(4)制御ピン

↑この4つピンの中には
(1)入力専用
(2)出力専用
(3)入出力専用
のピンがあると聞きましたが本当なんでしょうか？

その際、この4つあるピンのうち、どれが入力専用・出力専用で、どのピンが入出力両方専用なのでしょうか？

よろしくお願いいたします。

回答No.4

mitoneko

多分、デジタル回路の話ですよね・・・
　デジタル回路（論理回路）のＩＣのピンは、基本的に、入力専用か出力専用です。一番基本となるＮＡＮＤ回路は２つの入力に一つの出力といった具合。
　さて、「基本的に」です。バス回路を構成した場合は、例外となります。この場合、回路のピンは、双方向のピンとなります。（つまり、入出力兼用）ただし、この場合でも、ある瞬間をとらえた場合は、入力か出力のどちらかです。そして、その場合は、その瞬間において、そのピンが入力状態なのか出力状態なのかを示す制御出力ピンがあるか、タイミングチャートにより、入力と出力が規定されているものです。ざっくばらんに言うと、この手の回路は、入力回路と出力回路を内部で並列に繋ぎ、スイッチで入力と出力を切り換えています。このスイッチの状態を示すインジケータがあるか、スイッチの挙動がデータシートで規定されているかのどちらかと言うことです。

　電源ピンは、入力専用か出力専用のどちらかです。普通は、入力専用。でも、周辺回路を組みやすくするために、電源出力を持つＩＣもあります。普通は、入力の電源と違う電圧の出力や、電源のＯＮ・ＯＦＦをコントロールする回路が含まれている感じです。

　アドレスとデータのピンは、バスを構成するＩＣである場合は、入出力兼用です。典型例は、ＣＰＵですね。入出力兼用ですが、ある瞬間に入力か出力かは、厳密に定義されています。また、その状態が、制御ピンにより示されています。（または、クロックタイミングにより定義されています。）これがないと、データが衝突します。

　これが、メモリーＩＣになると、アドレスピンは、入力専用になります。ただし、データバスのピンは入出力兼用です。普通は、Ｒ／Ｗ制御ピンにより、その方向を決めます。

また、マイコンＩＣの入出力ポートのピンも入出力兼用ですね。この場合は、そのタイミングは、内部ソフトウェアにより定義されます。この場合は、ユーザーのプログラム依存です。

　制御ピンは、その機能により、入力専用の制御ピンと出力専用の制御ピンがあります。その機能によりどちらかになります。例えば、ＣＰＵだと、ＣＰＵの各種状態を示すための制御ピンは、出力専用です。一方、ＣＰＵに対して、何かを要求するためのピンとか、クロック信号を送るためのピンは入力専用ですね。あるピンが入力か出力かは、ちゃんとデータシートに書いてあります。