Wat is ' is het verschil tussen 0 en hoge impedantie (of zwevend)?

Ik niet” Ik weet zoveel over andere logicafamilies, maar laat me je wat vertellen over TTL:

Als je een ingang van een TTL-poort onaangesloten laat, zal de poort dat lezen als een logische 1. Mensen zeggen dat om een logische 0 te krijgen, moet je “de poort laag rijden”. Maar wat dat echt betekent is dat je stroom moet trekken de ingangspen om de spanning ervan onder de logische 0-drempel te halen.

Een normale TTL-uitgangspen stuurt ofwel de uitgangslijn hoog (in welk geval er zeer weinig stroom vloeit), of anders stuurt het de lijn laag (in dat geval trekt de uitgangspen stroom uit de vele ingangspennen het “waaiert uit” naar.

Opmerking: die stromen kloppen. Daarom is er een limiet aan het aantal ingangen dat vanuit één uitgang kan worden aangestuurd.

A tri-stat e -uitgang kan de uitgangslijn hoog of laag drijven, of de “hi-Z-status” invoeren (ook bekend als “hoge impedantiestatus”, ook bekend als “uitgeschakeld”, ook bekend als “tri-statement”). In high-Z status is de output pin effectief losgekoppeld.

Het doel van tri-state outputs is om meer dan één chip dezelfde lijn te laten besturen, die gewoonlijk een bus in deze context. Normaal gesproken, als je twee uitgangen met elkaar verbindt en de ene hoog wordt en de andere laag, krijg je rook – misschien. Als er geen rook is, dan krijg je een grote stroom van de uitgang die de lijn hoog probeert te drijven naar de uitgang die de lijn laag probeert te drijven, en je krijgt een ongedefinieerde spanning op de bus.

Als je daarentegen een aantal tri-state outputs hebt aangesloten op de bus, dan hoef je er alleen maar voor te zorgen dat slechts één van die outputs is ingeschakeld (dwz niet in high-Z status ) op elk moment in de tijd.

Als geen van de chauffeurs op de bus is ingeschakeld, zal de bus hoog “zweven”, maar waarschijnlijk niet op een welbepaalde tijd kader. Om dat probleem te verhelpen, is een TTL-bus met tri-state-stuurprogrammas doorgaans verbonden met V + via een “pull-up” -weerstand die hem helpt om tijdig een goed gedefinieerde logische 1-status te bereiken.

Bijvoorbeeld, als ik “aan de ene kant van de draad ben en aan de andere kant daar is een signaal, hoe kan ik het verschil zien tussen 0 en Z?

Je noemt het verschil, bijvoorbeeld door het volgende circuit te volgen:
De LED zal licht op als uw signaallijn zich in de status 0 bevindt.
Het licht niet op als het zich in de Z state.

Als men een oscilloscoop aansluit op een draad die is aangesloten op uitgangen die allemaal in hoge impedantie staan, vangt de draad veel ruis op in een computeromgeving.

Om zeker te zien, is een draad aangesloten alleen op uitgangen met hoge impedantie, is proberen om de draad op zijn beurt aan te sluiten op + logische voedingsspanning en GND via een weerstand. De spanning van de draad volgt niet als iemand 1 of 0 naar de draad voert. De juiste weerstand die op en neer kan trekken, hangt af van de gebruikte logische familie. Het is gespecificeerd in het gegevensblad van de logische familie.

als ik “aan een kant van de draad ben en aan de andere kant signalen (1, 0) of hoge Z, hoe kan ik het verschil detecteren.

De echte vraag is, waarom zou je willen naar?

De gebruikelijke reden voor het hebben van een hoge Z is dat meerdere apparaten een draad kunnen delen, waarbij er maar één tegelijk gegevens op kan zetten, en / of een pin als invoer en uitvoer kan worden gebruikt. toepassingen als alle apparaten hoog Z zijn, dan is het logisch niveau ongedefinieerd en zal de draad “zweven” naar de restspanning die aanwezig is.

Als u naar een signaal kijkt met een oscilloscoop, dan zal de sondeweerstand (typisch 1 of 10M Ω) de spanning (zwak) naar aarde trekken en je kunt “niet zeggen of deze actief laag wordt getrokken (logisch 0) of hoge Z. Een eenvoudige manier om het verschil te zien, is door een signaal met hoge impedantie (bijv. netbrom via uw vinger) te injecteren dat wordt kortgesloten met de logica trekt hoog of laag.

Een ander mogelijk gebruik van hoge Z is voor het genereren van een uitvoer met 3 niveaus. De onderstaande schakeling (van een Amstrad CPC 464 homecomputer) genereert 27 kleuren met behulp van slechts 3 digitale uitgangen van de gate-array. Elke uitgang kan omhoog of omlaag trekken of hoog Z zijn. In hoog Z wordt de pin-spanning bepaald door de weerstanden die zijn aangesloten tussen Vcc en 0V.

In digitale logica worden tri-states (0,1, Z) vaak gebruikt voor bidirectionele “inout” -lijnen. Dit wordt vaak gezien in FPGAs (hoewel dit minder gebruikelijk is in de modernere architecturen van vandaag, waar tri-state modellen typisch achter de schermen worden gesynthetiseerd in LUTs of MUXs).

Toch zijn tri-state buffers op FPGA IO-blokken bestaan nog steeds in veel weefsels. Ze worden gebruikt om de richting van de gegevensstroom te regelen. Als bijvoorbeeld een IO-lijn is geprogrammeerd om van een uitgang naar een ingang te schakelen, gaat de uitgangsdriver over in een hoge -impedantie (“Z”) status, waardoor de uitvoer wordt uitgeschakeld en de ontvangende poort de regel kan lezen.

Beschouw een digitale poort met 5 volt als 1 (HOOG) en 0 volt als 0 (LAAG). Beschouw nu de volgende gevallen:

1. Als output 0 (LAAG) is en als je een 5 volt batterij naar de uitgang via een weerstand van 5k dan zal er stroom van 1mA vloeien. Als je de uitgang op de aarde aansluit (0 volt,) zal er geen stroom vloeien.
2. Als de output 1 (HIGH) is en als je een 5 volt batterij aansluit op de uitgang via een weerstand van 5k dan zal er geen stroom vloeien, maar als je de output met de aarde verbindt (0 volt) via een 5k weerstand, zal 5mA stroom vloeien.
3. In Hi-Z staat wanneer je de output aansluit op de batterij of naar de grondstroom zal in geen geval stromen omdat het circuit open is (dwz hoge impedantie.)