Beste Antwort
Zunächst ein wenig Vorab-Immer: Immer wenn eine neue Disziplin auftaucht, wird sie sofort mit dem konfrontiert Problem, eine ganze Reihe neuer Begriffe erfinden zu müssen, um die Dinge in ihrem neuen Geltungsbereich zu beschreiben. Im Allgemeinen greifen Menschen auf Metaphern zurück, um all diese neue Terminologie auf eine Weise zu generieren, die leicht zu erlernen und für neue Leser verständlich ist. So war es auch mit der Computertechnik, wie mit jeder neuen Disziplin. Was ist die Metapher hinter dem Fachbegriff „Bus“? Seltsamerweise ist es nicht das, was die meisten Leute zu denken scheinen (die Metapher des Massentransports durch die Stadt). Tatsächlich ist das Wort „Bus“ eine Kontraktion von „Sammelschiene“, und die Metapher ist die der Stange oder Stange, die entlang der Länge des Innenraums des Fahrgastraums verläuft und an die sich stehende Fahrgäste anschließen können Sie steigen in den Bus ein und haken sich beim Verlassen völlig ad hoc aus. Ein Drei-Zustands-Bus (in der Computertechnik) ist ein Satz von Signalleitungen, die sich über die gesamte Länge des Systems erstrecken und mit denen alle Subsysteme ad hoc eine Verbindung (elektrisch) herstellen oder von dieser trennen können. Standardmäßig bleiben die Signalleitungen schwebend (in ihrem hochohmigen Zustand weder hoch noch niedrig gebunden). Wenn einem der Subsysteme die Verwendung des Busses gewährt wird (durch ein Protokoll, das hier nicht beschrieben ist), kann es ausgewählte Leitungen hoch und andere Leitungen niedrig ziehen (Zustände mit niedriger Impedanz in beiden Fällen). Es ist möglich, dasselbe mit einem Dual-State-Bus zu tun, bei dem einer der Zustände (normalerweise der hohe) als Standardzustand „nicht verbunden“ fungiert. Dies ist jedoch weniger flexibel, ermöglicht keine so einfache Möglichkeit zum Erkennen von Versuchen, einen leeren Bus zu lesen, und beinhaltet zumindest die Überprüfung, ob die Fan-In-Grenzwerte für die betreffende Logik nicht überschritten werden.
Antwort
Das Verständnis des Tri-State-Busses ist für alle Elektronikstudenten sehr wichtig. Gehen wir also von einfachen elektrischen Konzepten aus.
Im folgenden Diagramm ist ein Schalter zwischen Eingang (A) und Ausgang (Y)
Lassen Sie uns nun den Schalter einschalten und 5 V an den Eingang anlegen.
Da der Schalter eingeschaltet ist, geht der Eingang zum Ausgang. Da der Eingang 5 V beträgt, beträgt der Ausgang auch 5 V.
Wenden wir nun 0 V an den Eingang an.
Da der Schalter eingeschaltet und der Eingang 0 V ist, ist der Ausgang ebenfalls 0 V.
Lassen Sie uns nun den Schalter ausschalten und den Eingang als 0 V oder 5 V angeben und sehen, was der Ausgang ist.
In was wird ausgegeben? beide Fälle, wenn der Schalter ausgeschaltet ist? In beiden Fällen lautet die allgemeine Antwort von Personen „0“. Das stimmt aber nicht. Es gibt einen großen Unterschied zwischen „No Voltage“ und „Zero Voltage“.
Wenn die Potentialdifferenz zwischen einem Punkt und dem gemeinsamen Punkt (Masse) Null ist, hat dieser Punkt „Nullspannung“. Wenn dieser Punkt nicht direkt oder über Komponenten mit dem gemeinsamen Punkt verbunden ist, hat dieser Punkt „Keine Spannung“.
Wenn Sie eine 5-V-Versorgung an einen 0-V-Punkt anschließen, liegt ein Kurzschluss vor. Die 5-V-Versorgung kann jedoch an den Punkt „Keine Spannung“ angeschlossen werden. Dann wird der „No Voltage Point“ zu 5V.
Es ist wie in unserem Eisenbahnnetz. Der Zug kann auf einem Gleis fahren, der Zug kann auf einem Gleis anhalten oder kein Zug auf einem Gleis. Wenn ein Zug auf einem Gleis angehalten wird Gleis dieses Gleises kann von keinem anderen Zug verwendet werden. Wenn sich jedoch kein Zug auf einem Gleis befindet, kann dieses Gleis von anderen Zügen verwendet werden.
In dem obigen Diagramm, basierend darauf, welcher Schalter eingeschaltet ist, erhält der Ausgang Y A1 oder A2 oder A3. Die einzige Bedingung ist, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt mehr als ein Schalter niemals eingeschaltet sein sollte.
Nein, lassen Sie uns den manuellen Schalter durch einen elektronischen Schalter (Transistor) ersetzen.
Im obigen Diagramm ist A ein Signaleingang, Y. ist ein Signalausgang und En ist Steuereingang.
Nun erstellen wir eine Tabelle, um verschiedene Möglichkeiten von A-, Y- und En-Signalen zu zeigen.
In der obigen Tabelle hat der Eingang „En“ zwei Zustände 0 und 1. Der Eingang Der Eingang „A“ hat 2 Zustände 0 und 1. Der Y-Ausgang hat jedoch 3 Zustände 0, 1 und Open. Dieser Schalter wird als „Tri-State“ -Schalter bezeichnet, und der Ausgang wird als Tri-State-Ausgang bezeichnet.
Da wir einen Transistorschalter verwenden, fließt aufgrund driftender Elektronen ein sehr kleiner Strom durch den Tri-State Schalter. Auch die Transistoren sind als Widerstands- / Kondensatorschaltung modelliert, der offene Zustand wird als hochohmiger Zustand bezeichnet.
Hier ist das Symbol für den Drei-Zustands-Schalter.
Beginnen wir nun mit der Diskussion über BUS. Eine Gruppe von Signalen / Drähten heißt BUS. Im folgenden Diagramm haben wir nun 8 Drähte mit den Namen D0, D1, D2, D3, D4, D5, D6 und D7.
Diese 8 Drähte können wie folgt dargestellt werden.
Dieser Bus heißt „D“ -Bus und die Breite des Busses beträgt „8“.
Dieser Bus heißt „A“ -Bus und die Breite des Busses beträgt „8“
Lassen Sie uns nun eine Verbindung herstellen Sowohl der A- als auch der D-Bus auf einem einzelnen Bus, der als AD-Bus bezeichnet wird.
Der AD-Bus wird als Tri-State-Bus bezeichnet.
Wenn AEN und DEN Null sind, ist der AD-Bus ein Tri-State-Bus. Wenn AEN 1 und DEN 0 ist, ist der AD-Bus mit A-Bus verbunden. Wenn AEN 0 und DEN 1 ist, ist der AD-Bus mit D-Bus AEN verbunden und DEN sollte niemals 1 sein. Dies ist unzulässig.