トライステートデバイスはバスベースシステムでどのように使用されますか?
1. 高インピーダンス状態 (Z):この状態では、トライステート デバイスは開回路として動作します。つまり、バス上の信号を駆動したり受信したりしません。これは、「高インピーダンス」または「フローティング」状態と呼ばれることがよくあります。
2. ハイ ステート (H):トライステート デバイスがハイ ステートにある場合、バスに 1 (高電圧レベル) をアクティブに駆動します。これにより、デバイスは接続されている他のデバイスに論理 1 を送信できるようになります。
3. ロー状態 (L):同様に、トライステート デバイスがロー状態にある場合、バスに 0 (低電圧レベル) をアクティブに駆動し、バスに接続されている他のデバイスに論理 0 を送信します。
バスベースのシステムでトライステート デバイスが使用される主な方法をいくつか示します。
a) バス調停:トライステート デバイスはバス調停回路で使用され、特定の時間にどのデバイスがバスにアクセスする権利を持っているかを決定します。各デバイスはバス ラインを監視でき、最も高い優先順位を持つデバイス (たとえば、緊急データを送信する必要があるデバイス) は、バス要求ラインを Low 状態に駆動することでバスの制御を取得し、その優先順位を効果的にアサートできます。
b) データ送信:トライステート デバイスはバス上でデータ トランシーバーとして機能します。デバイスがデータを送信したい場合、まず調停を通じてバスの制御を取得します。アクセスを取得すると、トライステート デバイスをイネーブルにし、送信されるデータ値に応じてハイまたはロー状態に設定することで、バス ラインにデータを駆動できます。
c) バス共有:複数のデバイスがデータ転送を開始できるマルチマスター バス システムでは、データの衝突を回避するためにトライステート デバイスが重要です。デバイスがバスにアクセスしているとき、他のトライステート デバイスをハイ インピーダンス状態に設定し、事実上バスから切断します。これにより、バス上に競合するデータ信号が存在しないことが保証されます。
d) パラレル データ転送:トライステート デバイスは、複数ビットのデータが同時に送信されるパラレル バス アーキテクチャで使用されます。各ビットは個別のトライステート デバイスによって制御でき、個別のビット操作と転送が可能になります。
e) バスバッファリング:トライステートデバイスは、データをバス上に配置する前に一時的にデータを保存するバッファとして利用できます。これは、特にデバイスのデータ速度が異なるシステムにおいて、データ転送の効率と速度を向上させるのに役立ちます。
全体として、トライステート デバイスは、バスベースのシステムにおけるデータ フロー、アクセス制御、およびバス アービトレーションの管理に不可欠です。これらは、複数のデバイスが共通のデータ バス上で共有および通信するための柔軟かつ効率的な方法を提供し、信頼性の高い同期されたデータ転送を保証します。