Diagrama de tiempo digital

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Un diagrama de tiempo digital representa un conjunto de señales en el dominio del tiempo. ^[1] Un diagrama de tiempo puede contener muchas filas, normalmente una de ellas es el reloj. Es una herramienta que se utiliza habitualmente en electrónica digital, depuración de hardware y comunicaciones digitales. Además de proporcionar una descripción general de las relaciones de tiempo, el diagrama de tiempo digital puede ayudar a encontrar y diagnosticar peligros de la lógica digital .

La mayoría de los diagramas de tiempo utilizan las siguientes convenciones:

• Un valor más alto es lógico
• El valor inferior es un cero lógico
• Una ranura que muestra un valor alto y bajo es una opción "o esto o aquello" (como en una línea de datos)
• AZ indica alta impedancia
• Una ranura en gris es una ranura que no importa o es indeterminada.

El diagrama de tiempo de ejemplo de la derecha describe el bus de interfaz periférica serial (SPI) . La mayoría de los nodos maestros SPI pueden configurar la polaridad del reloj (CPOL) y la fase del reloj (CPHA) con respecto a los datos. Este diagrama de tiempo muestra el reloj para ambos valores de CPOL y los valores para las dos líneas de datos (MISO y MOSI) para cada valor de CPHA. Tenga en cuenta que cuando CPHA=1, los datos se retrasan medio ciclo de reloj.

El SPI funciona de la siguiente manera:

• El capitán determina un valor CPOL y CPHA apropiado
• El maestro baja la línea de selección de esclavo (SS) para un chip esclavo específico
• El reloj maestro SCK a una frecuencia específica
• Durante cada uno de los ocho ciclos de reloj, la transferencia es full duplex :
  • El maestro escribe en la línea MOSI y lee la línea MISO
  • El esclavo escribe en la línea MISO y lee la línea MOSI
• Cuando termina, el maestro puede continuar con otra transferencia de bytes o poner SS en nivel alto para finalizar la transferencia.

Cuando la línea SS de un esclavo está alta, tanto su línea MISO como su línea MOSI deben tener una impedancia alta para evitar interrumpir una transferencia a un esclavo diferente. Antes de que la SS se reduzca a un nivel bajo, las líneas MISO y MOSI se indican con una "z" para una impedancia alta. Además, antes de que la SS se reduzca a un nivel bajo, la fila "número de ciclo" no tiene sentido y se muestra en gris.

Tenga en cuenta que para CPHA=1, las líneas MISO y MOSI no están definidas hasta después del primer borde del reloj y también se muestran en gris antes de eso.

Un diagrama de tiempo más típico tiene sólo un reloj y numerosas líneas de datos.

El siguiente software de diagramas se puede utilizar para dibujar diagramas de tiempos:

• PlantUML ^[1]
• Diagramador de tiempos ^[2]

Wikimedia Commons tiene medios relacionados con Diagramas de tiempos digitales .

• Wavedrom es un editor de diagramas de tiempo en línea.
• Timing Diagrammer tiene un binario de Windows.