Care este ' diferența dintre 0 și impedanță mare (sau plutitoare)?

Eu nu” Nu știu atât de multe despre alte familii logice, dar permiteți-mi să vă spun despre TTL:

Dacă lăsați o intrare a unei porți TTL neconectată, poarta va citi asta ca o logică 1. Oamenii spun că pentru a obține o logică 0 trebuie să „conduceți poarta jos.” Dar ceea ce înseamnă cu adevărat este, trebuie să trageți curent de la pinul de intrare pentru a-i scădea tensiunea sub pragul logic 0.

Un pin de ieșire TTL normal conduce fie linia de ieșire la mare (caz în care curge foarte puțin curent), fie conduce linia de jos (caz în care pinul de ieșire trage curent din oricât de mulți pini de intrare „ventilează”.

Notă: acei curenți se adună. De aceea există o limită a numărului de intrări care pot fi conduse dintr-o singură ieșire.

A tri-stat ieșirea e poate fie să conducă linia de ieșire în sus, fie să o conducă jos sau să introducă „starea hi-Z” (alias, „stare cu impedanță ridicată”, alias, „dezactivat”, alias, „tri-declarat”). În starea high-Z, pinul de ieșire este efectiv deconectat.

Scopul ieșirilor tri-state este de a permite mai multor cipuri să conducă aceeași linie, care de obicei este numită magistrală în acest context. În mod normal, dacă conectați două ieșiri împreună, atunci când una crește și cealaltă scade, veți obține fum – poate. Dacă nu fumați, atunci obțineți un curent mare care curge de la ieșire, care încearcă să conducă linia înaltă la ieșirea care încearcă să conducă linia scăzută și obțineți o tensiune nedefinită pe autobuz.

Dacă, pe de altă parte, aveți un număr de ieșiri tri-state conectate la magistrală, atunci tot ce trebuie să faceți este să vă asigurați că numai una dintre aceste ieșiri este activată (adică nu în stare Z înaltă) ) în orice moment din timp.

Dacă niciunul dintre driverele de pe autobuz este activat, atunci autobuzul va „pluti” sus, dar probabil nu într-un timp bine definit cadru. Pentru a remedia această problemă, o magistrală TTL cu drivere tri-state este de obicei conectată la V + printr-un rezistor „pull up” care îl ajută să obțină o stare logică 1 bine definită în timp util.

De exemplu, dacă eu sunt la o parte a firului și în cealaltă parte acolo este un semnal, cum pot face diferența dintre 0 și Z?

Sunăți să spuneți diferența, de exemplu, urmând circuitul:
LED-ul va aprindeți dacă linia de semnal este în 0 .
Nu se va aprinde dacă este în Z stare.

Dacă se conectează un osciloscop la un fir conectat la ieșiri care sunt toate în stare de impedanță ridicată, firul prinde o mulțime de zgomot în mediul computerului.

Pentru a vedea cu siguranță, este conectat un fir numai la ieșirile cu impedanță mare, este să încercați să conectați firul la rândul său la + tensiunea de alimentare logică și GND printr-un rezistor. Tensiunea firului nu urmează, dacă sunetul iese 1 sau 0 către fir. Rezistorul adecvat care poate trage în sus și în jos depinde de familia logică utilizată. Este specificat în foaia de date a familiei logice.

dacă „sunt la o parte a firului și în cealaltă parte există semnale (1, 0) sau Z mare, cum pot detecta diferența.

Adevărata întrebare este, de ce ai vrea to?

Motivul obișnuit pentru a avea Z ridicat este acela că mai multe dispozitive pot partaja un fir cu un singur care pune date pe el la un moment dat și / sau pentru a utiliza un pin atât ca intrare, cât și ca ieșire. aplicații dacă toate dispozitivele sunt mari Z atunci nivelul logic este nedefinit iar firul va „pluti” la orice tensiune reziduală este prezentă.

Dacă căutați un semnal cu un osciloscop, atunci rezistența sondei (de obicei 1 sau 10M Ω) va trage (slab) tensiunea în jos și nu puteți spune dacă este activ activă (logică 0) sau Z mare. Un mod simplu de a face diferența este de a injecta un semnal de impedanță ridicată (de exemplu, zumzetul de rețea prin deget) care este scurtcircuitat w atunci când logica trage sus sau jos.

O altă posibilă utilizare a Z mare este pentru generarea unei ieșiri pe 3 niveluri. Circuitul de mai jos (de la un computer de casă Amstrad CPC 464 ) generează 27 de culori folosind doar 3 ieșiri digitale din matricea de poartă. Fiecare ieșire poate trage în sus sau în jos sau poate fi mare Z. În Z mare tensiunea pinului este determinată de rezistențele conectate între Vcc și 0V.

În logica digitală, tri-stările (0,1, Z) sunt adesea folosite pentru liniile bidirecționale de „intrare”. Acest lucru este văzut în mod obișnuit în FPGA (deși acest lucru este mai puțin frecvent în arhitecturile mai moderne de astăzi, în care modelele tri-state sunt sintetizate în mod obișnuit în LUT-uri sau MUX-uri în culise). pe blocurile IO FPGA există încă în multe țesături. Acestea sunt utilizate pentru a controla direcția fluxului de date. De exemplu, dacă o linie IO este programată pentru a comuta de la o ieșire la o intrare, driverul de ieșire va intra în -stare de impedanță („Z”), dezactivarea ieșirii și permiterea porții de recepție să citească linia.

Luați în considerare o poartă digitală cu 5 volți ca 1 (HIGH) și 0 volt ca 0 (LOW). Acum luați în considerare următoarele cazuri:

1. Dacă ieșirea este 0 (LOW) și dacă conectați un 5 bateria de volți la ieșire printr-o rezistență de 5 k, atunci curge 1mA. Dacă conectați ieșirea la sol (0 volt,) nu va curge curent.
2. Dacă ieșirea este 1 (ÎNALT) și dacă conectați o baterie de 5 volți la ieșire printr-un rezistența de 5 k, atunci curentul nu va curge, dar dacă conectați ieșirea la sol (0 volți) printr-o rezistență de 5 k, curentul de 5 mA va curge.
3. În starea Hi-Z când conectați ieșirea la bateria sau curentul de masă nu va curge în niciun caz deoarece circuitul este deschis (adică impedanță ridicată).