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三态门——概念，作用，原理

2023-11-04

介绍一下三态门的概念、作用、原理

目录

三态门的概念

三态门的作用

实现总线结构

实现双向数据传输

三态门的原理

三态门的概念

三态门是指逻辑门的输出有三种状态：高电平状态、低电平状态、高阻状态。

其中，高阻状态相当于隔离状态（因为高阻状态电阻很大，相当于开路）

 

通常三态门有一个EN使能控制端，用于控制门电路的通断（即通过EN使能控制，处于高阻态就是电路断开，非高阻态就是电路导通）

现如假设EN高电平有效，

当EN=1时，门电路导通，三态门电路呈现正常的 0 或 1 的输出；（电路导通）

当EN=0时，门电路断开，三态门电路给出高阻状态的输出；（电路断开）

三态门的作用

计算机里面用1   0分别表示 是   非 两种逻辑；但这有时候是不够的，从逻辑上来说，一个人不富有，但是不一定穷；一个人不漂亮，但是不一定丑；

因此除了高电平状态和低电平状态，又引入了一种新的状态——高阻态。

 

高电平，低电平可以由内部电平拉高或者拉低；高阻态时引脚对地的电阻无穷大。

高阻态相当于该门和它连接的电路处于断开的状态。(因为实际电路中你不可能去断开它，所以设置这样一个状态使它处于断开状态)。

三态门是一种扩展逻辑功能的输出级；三态门同样也是一种控制开关。（通过控制三态门是高阻态还是非高阻态，来表示三态门是导通还是断开）

 

实现总线结构

三态门主要是用于总线的连接，因为总线在同一个时间内，只有一个设备有效；

通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过OE/CE之类的信号选通。同一时刻只有一个设备选通，用于数据传输；其他设备处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。

因此，如果设备端口需要挂在一个总线上，必须通过三态缓冲器，因为在一个总线上同时只能有一个端口作输出，这时其他端口必须在高阻态

实现双向数据传输

这两个三态门是相反的，而且一个是低电平有效，另外一个是高电平有效

三态门的原理

低电平使能：低电平的时候实现电路功能，高电平的时候是高阻态

高电平使能：高电平的时候实现电路的功能，低电平的时候是高阻态

参考文章：

http://murata.eetrend.com/article/2017-09/1000765.html

https://zhidao.baidu.com/question/56032696.html

https://www.bilibili.com/video/BV1oJ411K7M4?from=search&seid=12402076195612620433

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三态门

总线实现

双向端口

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