Co to jest autobus trójstanowy?

Najlepsza odpowiedź

Po pierwsze, trochę wstępu: za każdym razem, gdy pojawia się nowa dyscyplina, natychmiast staje przed problem konieczności wymyślenia całej masy nowej terminologii do opisania rzeczy w jej nowym zakresie. Na ogół ludzie uciekają się do metafor jako sposobu generowania całej tej nowej terminologii w sposób łatwy do nauczenia się i zrozumiały dla nowych czytelników. Tak było z inżynierią komputerową, jak z każdą nową dyscypliną. Jaka jest więc metafora kryjąca się za technicznym terminem „autobus”? O dziwo, nie tak myśli większość ludzi (metafora masowego transportu przez miasto). W rzeczywistości słowo „autobus” jest skrótem od „bus-bar”, a metaforą jest pręt lub pręt biegnący wzdłuż długości wnętrza przedziału pasażerskiego, do którego stojący pasażerowie mogą podłączyć się do wsiadają do autobusu i wychodząc z niego odpinają się całkowicie ad hoc. Magistrala trójstanowa (w inżynierii komputerowej) to zestaw linii sygnałowych biegnących przez cały system, do których dowolne podsystemy mogą się łączyć (elektrycznie) lub rozłączać w sposób ad hoc. Domyślnie linie sygnałowe są pozostawione pływające (w stanie wysokiej impedancji, ani związane z wysoką ani niską wartością). Gdy jeden z podsystemów ma zezwolenie na korzystanie z magistrali (przez protokół, który nie jest tutaj opisany), może on podciągać wybrane linie w stan wysoki, a inne linie w stan niski (w obu przypadkach stany o niskiej impedancji). To samo można zrobić z magistralą dwustanową, w której jeden ze stanów (zwykle wysoki) podwaja się jako domyślny stan „niepodłączony”. Jest to jednak mniej elastyczne, nie pozwala na tak łatwy sposób wykrywania prób odczytania pustej magistrali, a przynajmniej obejmuje sprawdzenie, czy limity fan-in nie są przekraczane dla danej logiki.

Odpowiedź

Zrozumienie magistrali trójstanowej jest bardzo ważne dla wszystkich studentów elektroniki. Zacznijmy więc od prostych koncepcji elektrycznych.

Na poniższym schemacie przełącznik jest podłączony między wejściem (A) a wyjściem (Y)

Teraz włączmy przełącznik i zastosuj 5 V na wejściu.

Ponieważ przełącznik jest włączony, wejście przechodzi na wyjście. Ponieważ na wejściu jest 5 V, na wyjściu również jest 5 V

Teraz zastosujmy 0 V na wejściu.

Ponieważ przełącznik jest włączony, a wejście wynosi 0 V, na wyjściu również jest 0 V

Teraz wyłączmy przełącznik i dajmy wejście jako 0 V lub 5 V i zobaczmy, jakie jest wyjście.

Jaki jest wynik oba przypadki, gdy przełącznik jest wyłączony? W obu przypadkach ogólną odpowiedzią ludzi jest „0”. Ale to nieprawda. Istnieje duża różnica między „Brak napięcia” i „Zero napięcia”.

Jeśli różnica potencjałów między dowolnym punktem a punktem wspólnym (masą) wynosi zero, to w tym punkcie występuje „napięcie zerowe”. Jeśli ten punkt nie jest połączony z punktem wspólnym bezpośrednio lub przez jakiekolwiek komponenty, oznacza to, że punkt ten ma „Brak napięcia”.

Jeśli podłączysz zasilanie 5 V do punktu 0 V, nastąpi zwarcie. Ale zasilanie 5 V można podłączyć do punktu „Brak napięcia”. Następnie punkt „Brak napięcia zmienia się na 5 V.

To jest tak, jak w naszej sieci kolejowej. Pociąg może jeździć po torze, pociąg może zatrzymać się na torze lub Brak pociągu na torze. Kiedy pociąg jest zatrzymany na torze Tor tego toru nie może być używany przez żaden inny pociąg. Jeśli jednak na torze nie ma żadnego pociągu, mogą z niego korzystać inne pociągi.

Na powyższym schemacie, w oparciu o to, który przełącznik jest włączony, wyjście Y otrzymuje A1, A2 lub A3. Jedynym warunkiem jest to, że w danym momencie więcej niż jeden przełącznik nigdy nie powinien być włączony.

Nie, zastąpmy przełącznik ręczny przełącznikiem elektronicznym (tranzystor)

Na powyższym schemacie A to wejście sygnału, Y to wyjście Signal, a En to wejście sterujące.

Teraz utwórzmy tabelę pokazującą różne możliwości sygnałów A, Y i En.

W powyższej tabeli „En” Wejście ma dwa stany 0 i 1. Wejście „A” ma 2 stany 0 i 1. Ale wyjście Y ma 3 stany 0, 1 i Otwarty. Ten przełącznik nazywa się przełącznikiem „trójstanowym”, a wyjście nazywa się wyjściem trójstanowym.

Ponieważ używamy tranzystora jako przełącznika, z powodu dryfujących elektronów, bardzo mały prąd będzie przepływał przez trójstanowy przełącznik. Tranzystory są również modelowane jako obwód rezystora / kondensatora, stan otwarty nazywany jest stanem wysokiej impedancji.

Oto symbol przełącznika trójstanowego.

A teraz zacznijmy omawiać magistralę. Grupa sygnałów / przewodów nazywa się BUS. Teraz na poniższym schemacie mamy 8 przewodów nazwanych jako D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6 i D7.

Te 8 przewodów można przedstawić w następujący sposób.

Ta magistrala nosi nazwę „D”, a szerokość wynosi „8”.

Ta magistrala nazywa się „A”, a szerokość wynosi „8”

Teraz połączmy się zarówno magistrala A, jak i D na jednej magistrali zwanej magistralą AD

Magistrala AD nazywana jest magistralą trójstanową.

Gdy AEN i DEN są zerowe, magistrala AD jest magistralą trójstanową. Gdy AEN ma wartość 1, a DEN jest równe 0, szyna AD jest podłączona do szyny A Gdy AEN ma wartość 0, a DEN ma wartość 1, szyna AD jest podłączona do szyny D AEN, a DEN nigdy nie powinno być 1. Jest to nielegalne.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *