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

Wenn Sie einen Eingang eines TTL-Gatters nicht angeschlossen lassen, liest das Gate dies als logische 1. Die Leute sagen, dass Sie "das Gate niedrig fahren" müssen, um eine logische 0 zu erhalten. Aber was das wirklich bedeutet, ist, dass Sie Strom vom Eingangspin ziehen müssen, um seine Spannung unter den logischen 0-Schwellenwert zu senken.

Ein normaler TTL-Ausgangsstift 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, wie er "fächert" out "to.

Hinweis: Diese Ströme summieren sich. Aus diesem Grund ist die Anzahl der Eingänge, die von einem Ausgang angesteuert werden können, begrenzt.

Ein Tri-State -Ausgang kann entweder die Ausgangsleitung hoch oder niedrig ansteuern oder in den "Hi-Z-Zustand" (auch bekannt als "hochohmiger Zustand", auch bekannt als "deaktiviert") wechseln. aka, "dreifach angegeben"). Im High-Z-Zustand ist der Ausgangspin effektiv getrennt.

Der Zweck von Drei-Zustands-Ausgängen besteht darin, dass mehr als ein Chip dieselbe Leitung ansteuern kann, was in diesem Zusammenhang normalerweise als Bus bezeichnet wird. 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 einem genau definierten Zeitrahmen. 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.

Wenn ich mich zum Beispiel auf einer Seite des Kabels befinde und auf der anderen Seite ein Signal ist, wie kann ich den Unterschied zwischen 0 und Z erkennen?

Sie rufen an, um den Unterschied zu erkennen, z.durch folgende Schaltung:
Die LED leuchtet auf, wenn sich Ihre Signalleitung im Status 0 befindet.
Es leuchtet nicht, wenn es sich im Status Z befindet.

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

Um sicher zu sehen, ob ein Draht nur an hochohmige Ausgänge angeschlossen ist, muss versucht werden, den Draht 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 mich auf einer Seite des Kabels befinde und auf der anderen Seite Signale (1, 0) oder hohes Z, wie kann ich den Unterschied erkennen.

Die eigentliche Frage ist, warum möchten Sie?

Der übliche Grund für ein hohes Z ist, dass mehrere Geräte einen Draht mit jeweils nur einem Datenstrom gemeinsam nutzen können und / oder dass ein Pin sowohl als Eingang als auch als Ausgang verwendet wird. Wenn in diesen Anwendungen alle Geräte einen hohen Z-Wert haben, ist der Logikpegel undefiniert und der Draht "schwebt" auf die verbleibende Restspannung.

Wenn Sie ein Signal mit einem Oszilloskop betrachten, zieht der Sondenwiderstand (normalerweise 1 oder 10 MΩ) 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 wird, wenn die Logik hoch oder niedrig zieht.

Eine andere mögliche Verwendung von High 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 bei heutigen moderneren Architekturen, bei denen Tri-State-Modelle normalerweise hinter den Kulissen zu LUTs oder MUXs synthetisiert werden, weniger häufig ist).

Drei-Zustands-Puffer auf FPGA-E / A-Blöcken sind in vielen Fabrics noch vorhanden.Sie dienen zur Steuerung der Richtung des Datenflusses.Wenn beispielsweise eine E / A-Leitung so programmiert ist, dass sie von einem Ausgang zu einem Eingang wechselt, wechselt der Ausgangstreiber in einen hochohmigen Zustand ('Z'), wodurch der Ausgang deaktiviert wird und das empfangende Gate die Leitung lesen kann.

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

1. Wenn der Ausgang 0 (LOW) ist und Sie eine 5-Volt-Batterie über einen Widerstand von 5 k an den Ausgang anschließen, fließt ein Strom von 1 mA.Wenn Sie den Ausgang mit Masse (0 Volt) verbinden, fließt kein Strom.
2. Wenn der Ausgang 1 (HOCH) ist und Sie eine 5-Volt-Batterie über einen Widerstand von 5 k an den Ausgang anschließen, fließt kein Strom, aber wenn Sie den Ausgang über einen Widerstand von 5 k an Masse (0 Volt) anschließen, 5 mAStrom wird fließen.
3. Im Hi-Z-Zustand fließt beim Anschließen des Ausgangs an die Batterie oder an den Erdstrom in keinem Fall, da der Stromkreis offen ist (d. H. Hochohmig).
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