In einem digitalen System kann ein Signal typischerweise in einem von zwei Zuständen vorliegen – logisch 1 oder logisch 0. In bestimmten Situationen kann jedoch ein dritter Zustand, der sogenannte Tri-State-Zustand, auftreten.
Der Tri-State-Zustand tritt auf, wenn der Ausgang eines digitalen Geräts getrennt oder „schwebend“ ist. Das bedeutet, dass der Ausgang nicht aktiv in einen High- oder Low-Zustand getrieben wird, sondern einen unbestimmten Wert annimmt, der durch äußere Faktoren beeinflusst werden kann.
Tri-State-Bedingungen werden häufig in Situationen verwendet, in denen mehrere Geräte an dieselbe Ausgangsleitung angeschlossen sind. Indem ein Gerät in einen Tri-State geschaltet wird, kann die Ausgangsleitung effektiv „geöffnet“ werden, sodass ein anderes Gerät die Kontrolle über die Leitung übernehmen kann, ohne Konflikte zu verursachen. Diese Funktion ist besonders nützlich in busbasierten Systemen, in denen viele Geräte möglicherweise gemeinsame Daten- oder Adressleitungen verwenden.
Hier ist eine vereinfachte Darstellung einer Tri-State-Bedingung:
„
+---------+
| Gerät A |
Ausgabe --------->| Tri-State-Puffer |--------- Eingang
| Gerät B |
+---------+
„
In diesem Beispiel sind sowohl Gerät A als auch Gerät B mit derselben Ausgangsleitung verbunden, die durch einen Tri-State-Puffer verläuft. Wenn Gerät A Daten senden möchte, steuert es seinen Ausgang aktiv auf einen hohen oder niedrigen Zustand. Wenn Gerät B Daten senden möchte, versetzt es seinen Ausgang in einen Tri-State-Zustand, sodass die Daten von Gerät A den Puffer passieren und auf der Ausgabeleitung erscheinen können.
Mithilfe von Tri-State-Bedingungen können mehrere Geräte über eine gemeinsame Leitung kommunizieren, ohne sich gegenseitig zu stören. Durch Aktivieren und Deaktivieren der Tri-State-Bedingung können Geräte effektiv abwechselnd Daten senden, ohne dass eine komplexe Arbitrierungslogik erforderlich ist.
