Hallo,
es stimmt doch, dass man mit Tristate-Gattern nur schlecht einen Bus realisieren kann, weil der dritte Zustand dieses Gatters, wenn es mit High Impedance abschließt, dazu führt, dass der Bus an dieser Stichleitung oder auch die Busleitung selber nicht mit dem Wellenwiderstand abschließt bzw. der Abschlusswiderstand theoretisch unendlich hoch ist, was dann doch zu Reflexionen führt.
Dann müsste man doch immer warten, bis die Reflexionen abgeklungen sind und das führt dazu, dass man mit Bussen, die mit Tristate-Gattern arbeiten, kleinere Übertragungsgeschwindigkeiten fahren kann als mit Bussen, die z.B. mit ECL-Treibern arbeiten.
Ein Bus ist eine lange Leitung ohne (nennenswerte) Stichleitungen, an denen die Teilnehmer räumlich verteilt sind. Nur einer der Teilnehmer darf senden, alle anderen sind passiv oder nur Empfänger (und damit auch aus Sicht der Buslast ebenfalls passiv).
…weil der dritte Zustand dieses
Gatters, wenn es mit High Impedance abschließt,
Passive Teilnehmer schließen den Bus nicht ab. Sie haben keinen Einfluss auf das Signal.
Der Busabschluss muss an beiden Enden unabhängig von den Teilnehmern vorgenommen werden. Der (einzige) Sender sendet dann in beide Richtungen und an den beiden Enden gibt es wegen der Abschlüsse keine Reflektionen. Seine Quellimpedanz spielt dabei keine Rolle. So einfach ist das, das gilt für alle Bussysteme.
Warum man mit Tristate-Gattern nur schlecht einen Bus realisieren können soll, ahne ich nur: Die Busimpedanzen sind relativ gering und damit müssen die Sender relativ hohe Leistungen liefern. Je nach Technologie sind sie dafür mehr oder weniger gut geeignet, aber mit Tristate hat das nichts zu tun.
ECL arbeitet meines Wissens nach mit Konstantstromquellen auf relativ niederohmige Arbeitswiderstände. Damit könnte es prädestiniert für einen Bus sein, aber in der Thematik stecke ich nicht besonders tief drin.
Hallo,
es stimmt doch, dass man mit Tristate-Gattern nur schlecht
einen Bus realisieren kann, weil der dritte Zustand dieses
Gatters, wenn es mit High Impedance abschließt, dazu führt,
dass der Bus an dieser Stichleitung oder auch die Busleitung
selber nicht mit dem Wellenwiderstand abschließt bzw. der
Abschlusswiderstand theoretisch unendlich hoch ist, was dann
doch zu Reflexionen führt.
Hallo,
die Begründung ist zwar teilweise richtig, aber völlig irrelevant, da man OHNE Tristate überhaupt keinen bidirektionalen Bus betreiben kann - nicht abgeschaltete Treiber würden sich ja gegenseitig kurzschliessen, was nicht nur die Funktion verhindert, sondern wegen der hohen Treiberleistung auch leicht zur Zerstörung führt.
Dass abgeschaltete Treiber nicht richtig abgeschlossen sind, ist also unangenehm, aber nicht zu vermeiden, daher kann ein bidirektionaler Bus nur so aufgebaut werden, dass an beiden Enden Abschlusswiderstände sind, während alle Transceiver (= Transmitter/Reciever) zwischen den beiden Enden angeschlossen sind mit möglichst kurzen oder garkeinen Abzweigungen. Sind steckbare Leiterplatten nötig (z.B. PCI klassisch), so lassen sich Abzweigungen nicht ganz vermeiden, sie dürfen aber eine bestimmte Länge nicht überschreiten, auch die Anzahl der Steckplätze ist nicht beliebig. Die Berechnung so eines Gebildes mit und ohne eingesteckte Tochterplatten ist sehr komplex, am besten richtet man sich nach den Angaben in der Bus-Spezifikation, etwa von PCI-SIG, da sollte für alle Signalklassen angegeben sein, wie lang die Leitung vom Stecker ab gerechnet sein darf.
Grundsätzlich gilt: ein bidirektionaler Bus mit Steckern kann niemals ein ganz korrektes Hispeed-Leitungssystem sein, sondern nur angenähert. Aber die ganze Elektronik ist schliesslich ein Kompromiss.
Hallo,
ich wollte nicht sagen, dass das Tristate als Abschlusswiderstand fungiert. Bloß hängt es am Bus und wenn es mit High Impedance sich als Teilnehmer vom Bus abkoppelt, so müsste doch das Signal an den Transistoren, die hochohmig den Teilnehmer abkoppeln, reflektiert werden, oder?
Es muss doch ein Unterschied sein, ob der Stromimpuls durch das Tristate gehen kann, weil die Transitoren leitend sind, oder ob sie sperren, das führt doch dazu, dass der Widerstand nicht konstant ist.
Bei einem ECL-Treiber wird das Signal über einen ohmschen Widerstand abgegriffen, über den der Strom immer abfließen kann, ob der Transistor nun leitend ist oder ob er sperrt.
Das muss doch ein Unterschied machen in Bezug auf die Reflexion des Signals an dem jeweiligen Teilnehmer.
nicht abgeschaltete
Treiber würden sich ja gegenseitig kurzschliessen
was meinst du damit? Geht es darum, dass ein Teilnehmer an einem bidirektionalen Bus (also wo über die selbe Leitung empfangen und gesendet wird) seinen Sender sperrt, damit nur der Empfänger mithört.
Würde der Sender nicht hochohmig gesperrt, wären schließlich viel mehr Möglichkeiten für den Strom da, vom Bus zu fließen, was einen kleineren Widerstand zur Folge hätte und damit viel mehr Strom über einen Sendetreiber fließen würde.
Hast du das so gemeint?
Bloß hängt es am Bus und wenn es
mit High Impedance sich als Teilnehmer vom Bus abkoppelt, so
müsste doch das Signal an den Transistoren, die hochohmig den
Teilnehmer abkoppeln, reflektiert werden, oder?
Ich vermute eine Art „Denkfehler“ bei Dir: Wie ich schon schrieb, haben an einem Bus _keine_ (nennenswerten) Stichleitungen zu sein. Der Tristate-Ausgang ist also nicht an dem Ende einer Leitung, sondern mittendrin. Das Signal (die „Welle“) rauscht an ihm vorbei und sieht den Ausgang garnicht, denn am Ausgang liegt zwar die Signalspannung an, aber es geht kein Strom rein oder raus.
So läuft sie an allen hochohmigen Tristate-Ausgängen am Bus vorbei, bis sie am Ende der Leitung abgeschlossen wird.
Vielleicht mit etwas anderen Worten: Dort, wo der Treiber an den Bus angeschaltet ist, sind insgesamt 3 „Teile“: Die ankommende Leitung, die wegführende Leitung und der (offene) Ausgang. Die ankommende Welle wird nicht vom Ausgang abgeschlossen, sondern von der weiter führenden Leitung reflexionsfrei weitergeführt.
Eine Leitung mit Stichleitungen oder gar eine Sterntopolgie kann kein High-Speed Bus sein. Bei solchen Architekturen müssen sich die reflektierten Wellen tatsächlich erst „totlaufen“. Das hat aber gar nix mit Tristate zu tun.
Ok?
Grüße
Uwe
Es muss doch ein Unterschied sein, ob der Stromimpuls durch
das Tristate gehen kann, weil die Transitoren leitend sind,
oder ob sie sperren, das führt doch dazu, dass der Widerstand
nicht konstant ist.
Bei einem ECL-Treiber wird das Signal über einen ohmschen
Widerstand abgegriffen, über den der Strom immer abfließen
kann, ob der Transistor nun leitend ist oder ob er sperrt.
Das muss doch ein Unterschied machen in Bezug auf die
Reflexion des Signals an dem jeweiligen Teilnehmer.
du denkst viel zu kompliziert: gibt 1 Transmitter High auf den Bus und ein anderer Low, so fliesst ein Kurzschlusstrom zwischen den beiden von oft mehr als 100 mA und einer der Transmitter oder beide lösen sich in Rauch auf. Aber selbst wenn sie das aushalten, ergibt das keinen definierten Zustand auf dem Bus, daher darf immer nur 1 Transmitter aktiv sein, alle anderen sind „getristated“.
Mehr als 1 Treiber am Bus ist eine der häufigsten und heimtückischten Fehlerquellen überhaupt.