Come vengono utilizzati i dispositivi tristate nel sistema base del bus?

I dispositivi Tristate svolgono un ruolo cruciale nei sistemi basati su bus, in particolare quando più dispositivi devono comunicare su un bus dati condiviso. I dispositivi Tristate consentono l'accesso controllato e la trasmissione dei dati sul bus operando in tre stati:

1. Stato ad alta impedenza (Z):in questo stato, il dispositivo a tre stati agisce come un circuito aperto, ovvero non guida né riceve segnali sul bus. Questo viene spesso definito stato "ad alta impedenza" o "flottante".

2.Stato alto (H):quando un dispositivo a tre stati è nello stato alto, guida attivamente un 1 (livello di alta tensione) sul bus. Ciò consente al dispositivo di trasmettere un 1 logico ad altri dispositivi collegati.

3. Stato basso (L):analogamente, quando un dispositivo a tre stati è nello stato basso, pilota attivamente uno 0 (basso livello di tensione) sul bus, trasmettendo uno 0 logico ad altri dispositivi collegati al bus.

Ecco alcuni modi principali in cui i dispositivi a tre stati vengono utilizzati nei sistemi basati su bus:

a) Arbitrato sul bus:i dispositivi Tristate vengono utilizzati nei circuiti di arbitrato del bus per determinare quale dispositivo ha il diritto di accedere al bus in un dato momento. Ciascun dispositivo può monitorare le linee del bus e quello con la priorità più alta (ad esempio, un dispositivo che deve inviare dati urgenti) può assumere il controllo del bus portando la sua linea di richiesta del bus ad uno stato basso, affermando di fatto la sua priorità.

b) Trasmissione dati:i dispositivi Tristate fungono da ricetrasmettitori di dati sul bus. Quando un dispositivo vuole trasmettere dati, acquisisce prima il controllo del bus tramite arbitrato. Una volta ottenuto l'accesso, può inviare dati sulle linee bus abilitando il suo dispositivo tristato e impostandolo nello stato alto o basso, a seconda del valore dei dati trasmessi.

c) Condivisione del bus:nei sistemi bus multimaster, in cui più dispositivi possono avviare trasferimenti di dati, i dispositivi a tre stati sono fondamentali per evitare collisioni di dati. Quando un dispositivo accede al bus, imposta gli altri dispositivi tristate in uno stato ad alta impedenza, disconnettendoli di fatto dal bus, garantendo così che non vi siano segnali di dati in conflitto sul bus.

d) Trasferimento dati parallelo:i dispositivi Tristate vengono utilizzati in architetture di bus parallelo in cui più bit di dati vengono trasmessi simultaneamente. Ogni bit può essere controllato da un dispositivo tristate separato, consentendo la manipolazione e il trasferimento dei singoli bit.

e) Buffering del bus:i dispositivi Tristate possono essere utilizzati come buffer per archiviare temporaneamente i dati prima di inserirli sul bus. Ciò può contribuire ad aumentare l'efficienza e la velocità dei trasferimenti di dati, soprattutto nei sistemi in cui i dispositivi hanno velocità di dati diverse.

Nel complesso, i dispositivi tristate sono essenziali per la gestione del flusso di dati, del controllo degli accessi e dell'arbitraggio dei bus nei sistemi basati su bus. Forniscono un modo flessibile ed efficiente per consentire a più dispositivi di condividere e comunicare su un bus dati comune, garantendo trasferimenti di dati affidabili e sincronizzati.