Как устройства с тремя состояниями используются в базовой системе шины?
1. Состояние высокого импеданса (Z). В этом состоянии устройство с тремя состояниями действует как разомкнутая цепь, то есть оно не управляет и не принимает никаких сигналов по шине. Это часто называют «высокоимпедансным» или «плавающим» состоянием.
2. Высокое состояние (H):когда устройство с тремя состояниями находится в высоком состоянии, оно активно подает на шину 1 (высокий уровень напряжения). Это позволяет устройству передавать логическую 1 другим подключенным устройствам.
3. Низкое состояние (L). Аналогично, когда устройство с тремя состояниями находится в низком состоянии, оно активно подает на шину 0 (низкий уровень напряжения), передавая логический 0 другим устройствам, подключенным к шине.
Вот некоторые ключевые способы использования устройств с тремя состояниями в системах на основе шины:
а) Арбитраж шины:устройства с тремя состояниями используются в цепях арбитража шины для определения того, какое устройство имеет право доступа к шине в данный момент. Каждое устройство может контролировать линии шины, а устройство с наивысшим приоритетом (например, устройство, которому необходимо отправлять срочные данные) может взять на себя управление шиной, переводя свою линию запроса шины в низкое состояние, эффективно утверждая свой приоритет.
б) Передача данных:устройства с тремя состояниями действуют как приемопередатчики данных на шине. Когда устройство хочет передать данные, оно сначала получает контроль над шиной посредством арбитража. Получив доступ, он может передавать данные по линиям шины, включив свое устройство с тремя состояниями и установив его в высокое или низкое состояние, в зависимости от передаваемого значения данных.
в) Совместное использование шины. В системах с несколькими главными шинами, где несколько устройств могут инициировать передачу данных, устройства с тремя состояниями имеют решающее значение для предотвращения конфликтов данных. Когда устройство обращается к шине, оно переводит другие устройства с тремя состояниями в состояние высокого импеданса, эффективно отключая их от шины, тем самым гарантируя отсутствие конфликтующих сигналов данных на шине.
г) Параллельная передача данных. Устройства с тремя состояниями используются в архитектурах параллельных шин, где одновременно передаются несколько битов данных. Каждый бит может управляться отдельным устройством с тремя состояниями, что позволяет манипулировать и передавать отдельные биты.
д) Буферизация шины:устройства с тремя состояниями могут использоваться в качестве буферов для временного хранения данных перед их размещением на шине. Это может помочь повысить эффективность и скорость передачи данных, особенно в системах, где устройства имеют разную скорость передачи данных.
В целом, устройства с тремя состояниями необходимы для управления потоками данных, контроля доступа и арбитража шины в системах на основе шины. Они обеспечивают гибкий и эффективный способ совместного использования нескольких устройств и связи через общую шину данных, обеспечивая надежную и синхронизированную передачу данных.