Qual è ' la differenza tra 0 e lalta impedenza (o flottante)?

Io non” Non so molto di altre famiglie logiche, ma lascia che ti parli del TTL:

Se lasci un input di un gate TTL non connesso, il gate lo leggerà come una logica 1. La gente dice che per ottenere uno 0 logico devi “abbassare il gate”. Ma ciò che significa veramente è che devi prelevare corrente dal pin di ingresso per abbassare la sua tensione al di sotto della soglia logica 0.

Un normale pin di uscita TTL o porta la linea di uscita alta (nel qual caso, scorre pochissima corrente), oppure porta la linea bassa (nel qual caso, il pin di uscita preleva corrente da tutti i pin di ingresso si “apre” a ventaglio.

Nota: queste correnti si sommano. Ecco perché esiste un limite al numero di ingressi che possono essere pilotati da unuscita.

A tri-stat e luscita può pilotare la linea di uscita in alto, in basso o entrare in “stato hi-Z” (noto anche come “stato ad alta impedenza”, anche noto come “disabilitato”, alias, “tri-dichiarato”). Nello stato Z alto, il pin di uscita è effettivamente scollegato.

Lo scopo delle uscite a tre stati è quello di consentire a più di un chip di pilotare la stessa linea, che di solito è chiamata bus in questo contesto. Normalmente, se colleghi due uscite insieme, quando una va in alto e laltra in basso, ottieni del fumo — forse. Se non è fumo, si ottiene una grande corrente che fluisce dalluscita che sta cercando di portare la linea in alto alluscita che sta cercando di guidare la linea in basso, e si ottiene una tensione indefinita sul bus.

Se, daltra parte, hai un numero di uscite a tre stati collegate al bus, allora tutto ciò che devi fare è assicurarti che solo una di queste uscite sia abilitata (cioè, non nello stato Z alto ) in qualsiasi momento.

Se nessuno dei driver sul bus è abilitato, il bus “fluttuerà” in alto, ma probabilmente non in un tempo ben definito telaio. Per ovviare a questo problema, un bus TTL con driver a tre stati è tipicamente collegato a V + tramite un resistore “pull up” che lo aiuta a raggiungere uno stato logico 1 ben definito in modo tempestivo.

Ad esempio, se “mi trovo su un lato del cavo e sullaltro lato ci è un segnale, come posso dire la differenza tra 0 e Z?

Chiami la differenza, ad esempio seguendo il circuito:
Il LED si si accendono se la linea del segnale si trova nello stato 0 .
Non si accende se è in Z state.

Se si collega un oscilloscopio a un filo collegato alle uscite che sono tutte in stato di alta impedenza, il filo cattura molto rumore nellambiente del computer.

Per vedere sicuramente, è un filo collegato solo alle uscite ad alta impedenza, si cerca di collegare il filo a sua volta alla tensione di alimentazione + logica e GND tramite una resistenza. La tensione del filo non segue, se qualcuno invia 1 o 0 al filo. La resistenza adeguata che può tirare su e giù dipende dalla famiglia logica utilizzata. È specificato nella scheda tecnica della famiglia logica.

se io “sono su un lato del cavo e dallaltra parte ci sono segnali (1, 0) o Z alto, come posso rilevare la differenza.

La vera domanda è: perché dovresti a?

La solita ragione per avere Z alto è che diversi dispositivi possono condividere un cavo con un solo che inserisce dati su di esso alla volta, e / o per utilizzare un pin sia come input che come output. applicazioni se tutti i dispositivi hanno Z alto allora il livello logico è indefinito e il filo “fluttuerà” a qualunque tensione residua sia presente.

Se stai guardando un segnale con un oscilloscopio quindi la resistenza della sonda (tipicamente 1 o 10 M Ω) abbasserà (debolmente) la tensione a terra e non puoi dire se è attivamente abbassata (0 logico) o Z alto. Un modo semplice per capire la differenza è iniettare un segnale ad alta impedenza (es. ronzio di rete tramite il dito) che è in cortocircuito w Quando la logica sta tirando alto o basso.

Un altro possibile uso di Z alto è per generare un output a 3 livelli. Il circuito seguente (da un computer domestico Amstrad CPC 464 ) genera 27 colori utilizzando solo 3 uscite digitali dal gate array. Ogni uscita può aumentare o diminuire o essere Z alta. In Z alta la tensione del pin è determinata dalle resistenze collegate tra Vcc e 0V.

Nella logica digitale, i tre stati (0,1, Z) vengono spesso utilizzati per le linee “inout” bidirezionali. Questo è comunemente visto negli FPGA (sebbene questo sia meno comune nelle architetture più moderne di oggi, dove i modelli a tre stati sono tipicamente sintetizzati in LUT o MUX dietro le quinte).

Tuttavia, buffer a tre stati su FPGA I blocchi IO esistono ancora in molti fabric. Sono usati per controllare la direzione del flusso di dati. Ad esempio, se una linea IO è programmata per passare da unuscita a un ingresso, il driver di uscita andrà in alto -impedance (“Z”), disabilitando luscita e consentendo al gate di ricezione di leggere la riga.

Considera un gate digitale con 5 volt come 1 (HIGH) e 0 volt come 0 (LOW). Ora considera i seguenti casi:

1. Se luscita è 0 (LOW) e se colleghi un 5 volt batteria alluscita attraverso una resistenza di 5k, quindi fluirà una corrente di 1mA. Se si collega luscita a terra (0 volt,) non fluirà corrente.
2. Se luscita è 1 (HIGH) e se si collega una batteria da 5 volt alluscita tramite a resistenza di 5k quindi la corrente non fluirà ma se colleghi luscita a terra (0 volt) attraverso una resistenza di 5k, fluirà una corrente di 5mA.
3. Nello stato Hi-Z quando colleghi luscita al la corrente dalla batteria o verso terra non fluirà comunque perché il circuito è aperto (cioè alta impedenza.)