Zustandssignalen

Zustandssignale sind Signale, die den aktuellen Zustand eines Bausteins, Subsystems oder Prozesses an andere Komponenten übermitteln. Sie dienen der Synchronisation, der Flusskontrolle, der Fehlererkennung und der Statusberichterstattung in technischen Systemen. Zustandssignale können binär (zwei Zustände) oder mehrstufig (multivalued) sein; typischerweise werden sie als Statuslinien oder über Statusregister implementiert. Häufige Beispiele sind Ready/Busy, Valid/Invalid, Error/OK, PowerGood oder Interrupt Request.

In der digitalen Elektronik und in eingebetteten Systemen werden Zustandssignale oft durch Zustandsautomaten erzeugt, deren Ausgänge den nächsten Ablauf steuern oder die Reaktion anderer Bausteine determinieren. Sie ermöglichen eine koordinierte Ablauflührung von Operationen, Datenflusssteuerung und robuste Fehlerberichterstattung. In Software finden sich ähnliche Konzepte in Form von Statusflags, enumerierten Zuständen oder Ereignisbedingungen, die über Schnittstellen kommuniziert werden.

Anwendungsbereiche umfassen Computersysteme, Peripherie, Kommunikationsschnittstellen, industrielle Automatisierung und Automotive. Zustandssignale sind besonders wichtig für Timing-Konsistenz in synchronen Systemen, für Handshaking-Protokolle und für Diagnose- beziehungsweise Safety-Funktionen in sicherheitskritischen Anwendungen.

Designaspekte umfassen die Wahl der Codierung (binär versus mehrbits- oder One-Hot-Codierung), Timing-Anforderungen (Setup- und Hold-Zeiten), Synchronisation bei asynchronen Signalen, Rauschsuppression und Fehlertoleranz. In verteilten Systemen sind klare Synchronisation und atomare Updates zentral, um Inkonsistenzen zu vermeiden.

Siehe auch: Zustandsmaschine, Handshake, Statusregister, Steuersignal, Bus-Signaling.