bus-holder

Un bus-holder est un transistor faible de type pull-up ou pull-down qui maintient le dernier niveau de tension sur un bus tristate lorsque tous les pilotes actifs sont désactivés. Lorsqu'aucun appareil ne pilote activement le bus, le bus-holder empêche la ligne de flotter vers un état indéfini en appliquant un léger courant qui maintient la tension à l'état logique haut ou logique bas, selon la conception. Cela garantit que tout récepteur lisant le bus voit une valeur définie plutôt que du bruit ou un état indéterminé.

Le bus-holder est dit faible car son transistor pull a une impédance élevée, typiquement de l'ordre du kilohm. Cette faiblesse est intentionnelle. Si un nouveau pilote veut prendre le contrôle du bus, il doit être capable de surpasser le bus-holder et de tirer la ligne vers une nouvelle tension sans consommation de courant excessive. Un pull-up ou pull-down fort lutterait contre les nouveaux pilotes et gaspillerait de l'énergie. Le bus-holder cède dès qu'un appareil commence à piloter avec une force normale.

Pourquoi le bus-holder est important

Les bus tristate comme le PCI ou les lignes de données parallèles changent fréquemment entre plusieurs pilotes. Pendant les transitions entre les pilotes, même des microsecondes de bus non piloté peuvent entraîner un couplage capacitif qui capte le bruit, la diaphonie des signaux adjacents ou les interférences électromagnétiques. Un bus flottant peut également déclencher plusieurs étages d'entrée simultanément, provoquant des lectures fantômes et une corruption des données. Le bus-holder élimine cette fenêtre de vulnérabilité en maintenant le dernier état valide. C'est moins cher et plus rapide que d'attendre que des résistances pull-up explicites stabilisent le bus après chaque transition.

Les bus-holders sont généralement intégrés dans les cellules de tampon d'E/S sur les FPGA, les ASIC et les microcontrôleurs. On les trouve également comme composants discrets dans les conceptions de bus parallèles héritées. Parce qu'ils dissipent très peu de puissance en maintenant l'état, ils ajoutent une charge thermique minimale. Cependant, la force du bus-holder doit être soigneusement adaptée à la capacitance du bus et aux taux de balayage; un bus-holder trop faible ne maintiendra pas le niveau contre le bruit, tandis qu'un bus-holder trop fort gaspillera de l'énergie et ralentira inutilement les nouveaux pilotes.