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UN diagramma temporale digitale rappresenta un insieme di segnali nel dominio del tempo.(1) Un diagramma temporale può contenere molte righe, solitamente una di queste è l’orologio. È uno strumento comunemente utilizzato nell’elettronica digitale, nel debugging dell’hardware e nelle comunicazioni digitali. Oltre a fornire una descrizione generale delle relazioni temporali, il diagramma temporale digitale può aiutare a trovare e diagnosticare la logica digitale pericoli.
La maggior parte dei diagrammi temporali utilizzano le seguenti convenzioni:
- Il valore più alto è logico
- Il valore inferiore è uno zero logico
- Uno slot che mostra un massimo e un minimo è un aut-aut (come su una linea dati)
- AZ indica alta impedenza
- Uno slot in grigio è a non mi interessa o indeterminato.
Esempio: temporizzazione del bus SPI
L’esempio del diagramma temporale a destra descrive il Bus di interfaccia periferica seriale (SPI).. La maggior parte dei nodi master SPI può impostare la polarità dell’orologio (CPOL) e la fase dell’orologio (CPHA) rispetto ai dati. Questo diagramma temporale mostra l’orologio per entrambi i valori di CPOL e i valori per le due linee dati (MISO e MOSI) per ciascun valore di CPHA. Si noti che quando CPHA=1, i dati vengono ritardati di mezzo ciclo di clock.
SPI opera nel seguente modo:
- Il master determina un valore CPOL e CPHA appropriato
- Il maestro tira giù il selezione dello schiavo (SS) linea per uno specifico chip slave
- Il master sincronizza SCK a una frequenza specifica
- Durante ciascuno degli otto cicli di clock, il trasferimento avviene duplex completo:
- Il master scrive sulla linea MOSI e legge la linea MISO
- Lo slave scrive sulla linea MISO e legge la linea MOSI
- Una volta terminato il master può continuare con un altro byte trasferisci o tira SS alto per terminare il trasferimento
Quando la linea SS di uno slave è alta, sia la linea MISO che quella MOSI dovrebbero avere un’alta impedenza per evitare di interrompere un trasferimento a uno slave diverso. Prima che SS venga abbassato, le linee MISO e MOSI sono indicate con una “z” per alta impedenza. Inoltre, prima che la SS venga abbassata, la riga “ciclo #” non ha significato e viene visualizzata in grigio.
Si noti che per CPHA=1, le linee MISO e MOSI non sono definite fino a dopo il primo fronte del clock e vengono visualizzate in grigio anche prima.
Un diagramma temporale più tipico ha un solo orologio e numerose linee dati.
Per disegnare diagrammi temporali è possibile utilizzare il seguente software di diagrammi:
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