Was ' ist der Unterschied zwischen 0 und hoher Impedanz (oder Floating)?

I don“ Ich weiß nicht so viel über andere Logikfamilien, aber ich möchte Ihnen etwas über TTL erzählen:

Wenn Sie einen Eingang eines TTL-Gatters nicht verbunden lassen, liest das Gate dies als Logik 1. Die Leute sagen das Um eine logische 0 zu erhalten, müssen Sie „das Gate niedrig ansteuern“. Aber was das wirklich bedeutet, ist, dass Sie Strom vom Eingangspin ziehen müssen, um seine Spannung unter die logische 0-Schwelle zu senken.

Ein normaler TTL-Ausgangspin treibt entweder die Ausgangsleitung hoch (in diesem Fall fließt sehr wenig Strom) oder die Leitung niedrig (in diesem Fall zieht der Ausgangsstift Strom von so vielen Eingangsstiften es „fächert auf“ auf.

Hinweis: Diese Ströme summieren sich. Aus diesem Grund gibt es eine Begrenzung, wie viele Eingänge von einem Ausgang angesteuert werden können.

A tristat Der e -Ausgang kann entweder die Ausgangsleitung hoch oder niedrig ansteuern oder in den „Hi-Z-Zustand“ wechseln (a.k.a., „hochohmiger Zustand“, a.k.a., „deaktiviert“, a.k.a., „dreifach angegeben“). Im High-Z-Zustand wird der Ausgangspin effektiv getrennt.

Der Zweck von Drei-Zustands-Ausgängen besteht darin, dass mehr als ein Chip dieselbe Leitung ansteuern kann, die normalerweise als Bus in diesem Zusammenhang. Wenn Sie zwei Ausgänge miteinander verbinden, wenn einer hoch und der andere niedrig geht, entsteht normalerweise Rauch – vielleicht. Wenn nicht geraucht wird, fließt ein großer Strom vom Ausgang, der versucht, die Leitung hoch zu treiben, zum Ausgang, der versucht, die Leitung niedrig zu treiben, und Sie erhalten eine undefinierte Spannung am Bus.

Wenn Sie andererseits mehrere Drei-Zustands-Ausgänge an den Bus angeschlossen haben, müssen Sie nur sicherstellen, dass nur einer dieser Ausgänge aktiviert ist (dh nicht im High-Z-Zustand) ) zu jedem Zeitpunkt.

Wenn keiner der Treiber auf dem Bus aktiviert ist, „schwebt“ der Bus hoch, aber wahrscheinlich nicht in einer genau definierten Zeit Rahmen. Um dieses Problem zu beheben, wird ein TTL-Bus mit Drei-Zustands-Treibern normalerweise über einen „Pull-up“ -Widerstand mit V + verbunden, der ihm hilft, rechtzeitig einen genau definierten logischen 1-Zustand zu erreichen.

Zum Beispiel, wenn ich mich auf einer Seite des Drahtes und auf der anderen Seite dort befinde ist ein Signal, wie kann ich den Unterschied zwischen 0 und Z erkennen?

Sie rufen den Unterschied auf, z. B. durch folgende Schaltung:
Die LED leuchtet leuchtet auf, wenn sich Ihre Signalleitung im Zustand 0 befindet.
Sie leuchtet nicht, wenn sie sich im Zustand Z Zustand.

Wenn ein Oszilloskop an ein Kabel angeschlossen wird, das an Ausgänge angeschlossen ist, die sich alle im hochohmigen Zustand befinden, fängt das Kabel in der Computerumgebung viel Rauschen auf.

Um sicher zu sehen, ist ein Draht angeschlossen Nur bei hochohmigen Ausgängen ist zu versuchen, das Kabel über einen Widerstand mit + logischer Versorgungsspannung und GND zu verbinden. Die Spannung des Drahtes folgt nicht, wenn jemand 1 oder 0 an den Draht ausgibt. Der richtige Widerstand, der nach oben und unten gezogen werden kann, hängt von der verwendeten Logikfamilie ab. Es ist im Datenblatt der Logikfamilie angegeben.

wenn ich an einer Seite des Drahtes bin und Auf der anderen Seite gibt es Signale (1, 0) oder hohes Z, wie kann ich den Unterschied erkennen.

Die eigentliche Frage ist, warum Sie wollen bis?

Der übliche Grund für ein hohes Z ist, dass mehrere Geräte einen Draht gemeinsam nutzen können, wobei jeweils nur ein Dateneintrag darauf liegt, und / oder dass ein Pin sowohl als Ein- als auch als Ausgang verwendet wird Anwendungen, wenn alle Geräte hoch Z sind, ist der Logikpegel undefiniert und der Draht „schwebt“ auf die verbleibende Restspannung.

Wenn Sie ein Signal mit betrachten Bei einem Oszilloskop zieht der Sondenwiderstand (normalerweise 1 oder 10 M Ω) die Spannung (schwach) auf Masse und Sie können nicht feststellen, ob sie aktiv niedrig ist (logisch 0). oder hoch Z. Eine einfache Möglichkeit, den Unterschied zu erkennen, besteht darin, ein hochohmiges Signal (z. B. Netzbrummen über Ihren Finger) einzuspeisen, das kurzgeschlossen ist w Wenn die Logik hoch oder niedrig zieht.

Eine andere mögliche Verwendung von hoch Z ist die Erzeugung eines 3-Pegel-Ausgangs. Die folgende Schaltung (von einem Amstrad CPC 464 Heimcomputer) erzeugt 27 Farben mit nur 3 digitalen Ausgängen vom Gate-Array. Jeder Ausgang kann entweder nach oben oder unten ziehen oder hoch Z sein. In hoch Z wird die Pin-Spannung durch die zwischen Vcc und 0 V angeschlossenen Widerstände bestimmt.

In der digitalen Logik werden häufig Dreizustände (0,1, Z) für bidirektionale „Inout“ -Leitungen verwendet. Dies tritt häufig bei FPGAs auf (obwohl dies in modernen Architekturen von heute, in denen Tri-State-Modelle normalerweise hinter den Kulissen zu LUTs oder MUXs synthetisiert werden, weniger häufig vorkommt).

Trotzdem Tri-State-Puffer Auf FPGA gibt es in vielen Fabrics noch E / A-Blöcke. Sie werden zur Steuerung der Richtung des Datenflusses verwendet. Wenn beispielsweise eine E / A-Leitung so programmiert ist, dass sie von einem Ausgang zu einem Eingang wechselt, geht der Ausgangstreiber auf einen hohen Wert -impedanzzustand („Z“), Deaktivieren des Ausgangs und Ermöglichen, dass das Empfangsgatter die Leitung liest.

Stellen Sie sich ein digitales Gate mit 5 Volt als 1 (HOCH) und 0 Volt als 0 (NIEDRIG) vor. Betrachten Sie nun die folgenden Fälle:

1. Wenn der Ausgang 0 (NIEDRIG) ist und Sie eine 5 anschließen Volt Batterie zum Ausgang über einen Widerstand von 5k, dann fließt Strom von 1mA. Wenn Sie den Ausgang mit Masse (0 Volt) verbinden, fließt kein Strom.
2. Wenn der Ausgang 1 (HIGH) und ist Wenn Sie eine 5-Volt-Batterie über a an den Ausgang anschließen Bei einem Widerstand von 5 k fließt kein Strom, aber wenn Sie den Ausgang über einen Widerstand von 5 k mit Masse (0 Volt) verbinden, fließt 5 mA Strom.
3. Im Hi-Z-Zustand, wenn Sie den Ausgang an den anschließen Die Batterie oder der Massestrom fließen in keinem Fall, da der Stromkreis offen ist (dh hochohmig).