[반도체기초] High Impedance(z) and Unknow(x)

오늘은 반도체 기초에 대해서 무엇에 대해할까 생각하다가 초보자들이 가장 많이 헤깔려 하는 High impedance와 Unknow의 차이에 대하여 설명해 보도록 하겠다.

먼저 디지털에서는 신호를 크게 4가지로 나타낼 수 있다. 우리가 흔히 아는 0과 1 신호가 있고 거기에 추가로 Z와 X가 있다. 

우선 디지털 신호에서 0과 1이 무엇인지부터 보자.

디지털에서 0은 Low로도 표현하기도 하고 GND라고도 표현하기도 할 수가 있다.

1은 High라고 표현하기도 하고 VCC라고도 표현 할 수 있다.

여기서 중요한 것이 VCC와 GND 이다.(VCC가 머고 GND가 먼지는 다음 포스팅에서 다루도록 하겠다.)

http://aboutmadlife.blogspot.kr/2014/09/vih-vil-voh-vol-nmh-nml.html

앞서 포스팅 했던 것을 보면 High로 인식하는 범위와 Low로 인식하는 범위가 다르게 되는데 말 그대로 0과 1 또한 디지털 시스템에서 사용하는 전원이 어떤 것이냐에 따라 달라지게 되는 것이다. (헉헉.. 너무 어렵게 설명했나 ㅠ)

그런데 거기에 우리가 알아야 할 것이 두개 더 있다.(ㅠㅠ 어려운거 투성이구만)

바로 Z의 High Impedance와 X의 Unknow이다.

가장 간단하게 설명한다면

'X'는 '0' 또는 '1'을 의미하고

'Z'는 '0'도 아니고 '1'도 아니다.

라고 생각하면 된다.

헤깔리는가?

좀 풀어서 설명해보겠다.

X는 Unknow으로 해석하는데 말 그대로 X라는 포트가 0이 될 수도 있고 1이 될 수도 있다는 말이다. 

Z 또는 Hi-Z로 표현하는 것은 High Impedance으로 해석하는데 높은 저항상태로 해석하여 0도 아니고 1도 아니다.

0과 1이 아니면 먼가 싶겠느냐만은 이해하기 쉬울려면 선이 끊어져있다. 라고 생각하면 될 것 같다. 높은 저항상태이기 때문에 마치 선이 끊어진 상태(단선) 으로 해석하면 더 쉽겠다.

그러면 아마 0, 1, X 까지는 이해가 되는데 Z는 머여? 라는 생각이 들 것이다.

아래 그림을 보면 아하 라는 생각이 들 것이다.

   

(나름 심열을 기울였으나 발로 한 것 처럼 보이니 양해 부탁드림 ㅠ)

그림을 보면 Hi-Z의 예제 중 하나로 Hi-Z가 오픈되어 있는 상태에서 Pull-Down 상태가 되어 있으면 0이 출력되고 Pull-Up 상태가 되어 있으면 1이 출력된다.(Pull-Down과 Pull-Up에 대해서는 다다음 포스팅 쯤 ㅡ.ㅡ 아 할거 많네)

따라서 Z(High Impedance)는 위와 같은 단선과도 같은 상태라고 이해하면 될 것 같다.

후.. 여기까지 설명을 했는데 잘 이해가 되었으려나 모르겠다.

디지털에서 신호는 0, 1, Z, X 가 있다는걸 잘 이해하면 되겠다.

사실 이것 말고도 metastable라는 것도 있지만 이것까지 설명하면 디지털과 아날로그 사이? 정도가 되는 것 같아 일단 여기까지만 설명한다.

혹시나 이해가 안되는 것이나 잘못된 것이 있다면 리플 달아주면 감사드립니다.

(__*)그럼