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【筆記】在高電平與低電平的夾縫中生存另外一種電平

撞上電子 ? 2023-06-06 09:47 ? 次閱讀
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1. 高阻態的基本概念:高阻態是指邏輯電路或接口中的一種狀態,當設備處于高阻態時,其輸出引腳與信號線斷開連接,表現出非常高的電阻。這種狀態下,輸出信號不會對其他電路產生影響,實現了信號的隔離和不干擾。2. 高阻態的作用和優勢:- 總線沖突避免:在多個設備共享同一條總線進行數據傳輸的情況下,通過將未使用的設備的輸出引腳切換到高阻態,可以避免總線沖突。例如,在I2C總線上,每個設備都有一個地址,當某個設備不需要進行數據傳輸時,將其輸出引腳切換到高阻態,避免與其他設備的輸出引腳沖突。 - 降低功耗:在低功耗應用或電池供電的設備中,將未使用的設備的輸出引腳切換到高阻態可以降低功耗。因為高阻態下,輸出引腳不會導通,減少了電流消耗,延長了電池壽命。- 輸入輸出控制:高阻態允許對設備的輸入和輸出狀態進行控制。通過將輸出引腳切換到高阻態,可以斷開設備與外部電路的連接,實現對外部電路狀態的控制或進行電平轉換。3. 高阻態的命名和表示方法: - 邏輯門中的高阻態:在邏輯門中,常用的表示高阻態的符號為 "Z" 或 "HIZ"。例如,在三態門(Tri-state Gate)中,輸出引腳在高阻態時通常被表示為 "Z"。在數電符號中,也可以使用懸空線表示高阻態。- 開漏輸出中的高阻態:開漏輸出器件在高阻態下只能拉低信號線,而無法主動拉高。在這種情況下,通常需要通過外部上拉電阻將信號線拉高,使其處于高電平狀態。下面是一些例子,展示了高阻態在實際應用中的使用場景:1. I2C總線通信:在多個I2C設備共享同一條總線時,當某個設備不需要進行數據傳輸時,將其輸出引腳切換到高阻態,避免與其他設備的輸出引腳沖突。2. 總線驅動:在總線驅動器中,當驅動器未使能或未選擇某個設備時,將其輸出引腳切換到高阻態,以確保總線上的數據傳輸不受未使用設備的干擾。
3. 電源管理:在電池供電的設備中,將未使用的模塊或外設的輸出引腳切換到高阻態,降低功耗,延長電池壽命。綜上所述,高阻態是一種重要的電路狀態,通過切換設備的輸出引腳到高阻態,可以實現信號隔離、沖突避免、功耗降低和輸入輸出控制。具體的應用場景和方式根據不同的電路設計和需求而異。

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