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電路常識性概念(7)-三态門與高阻态

三态門,是指邏輯門的輸出除有高、低電平兩種狀态外,還有第三種狀态——高阻狀态的門電路。高阻态相當于隔斷狀态(電阻很大,相當于開路)。 三态門都有一個EN控制使能端,來控制門電路的通斷。 可以具備這三種狀态的器件就叫做三态(門,總線,......).   

      計算機裡面用 1和0表示是,非兩種邏輯,但是,有時候,這是不夠的,   比如說,他不夠富有,但是他也不一定窮啊;她不漂亮,但也不一定醜啊,處于這兩個極端的中間,就用那個既不是+   也不是―的中間态表示,叫做高阻态。 高電平,低電平可以由内部電路拉高和拉低。而高阻态時引腳對地電阻無窮,此時讀引腳電平時可以讀到真實的電平值。高阻态的重要作用之一就是I/O(輸入/輸出)口在輸入時讀入外部電平用。

      高阻态相當于該門和它連接配接的電路處于斷開的狀态。(因為實際電路中你不可能去斷開它,是以設定這樣一個狀态使它處于斷開狀态)。三态門是一種擴充邏輯功能的輸出級,也是一種控制開關。主要是用于總線的連接配接,因為總線隻允許同時隻有一個使用者。通常在資料總線上接有多個器件,每個器件通過OE/CE之類的信号選通。如器件沒有選通的話它就處于高阻态,相當于沒有接在總線上,不影響其它器件的工作。

      如果你的裝置端口要挂在一個總線上,必須通過三态緩沖器。因為在一個總線上同時隻能有一個端口作輸出,這時其他端口必須在高阻态,同時可以輸入這個輸出端口的資料。是以你還需要有總線控制管理, 通路到哪個端口,那個端口的三态緩沖器才可以轉入輸出狀态,這是典型的三态門應用。 如果線上上沒有兩個以上的輸出裝置, 當然用不到三态門,而線或邏輯又另當别論了。

電路常識性概念(7)-三态門與高阻态

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      高阻态這是一個數字電路裡常見的述語,指的是電路的一種輸出狀态,既不是高電平也不是低電平,如果高阻态再輸入下一級電路的話,對下級電路無任何影響,和沒接一樣,如果用萬用表測的話有可能是高電平也有可能是低電平,随它後面接的東西定 。

      高阻态的實質:電路分析時高阻态可做開路了解。你可以把它看作輸出(輸入)電阻非常大。他的極限可以認為懸空。也就是說理論上高阻态不是懸空,它是對地或對電源電阻極大的狀态。而實際應用上與引腳的懸空幾是一樣的。

      (當門電路的輸出上拉管導通而下拉管截止時,輸出為高電平;反之就是低電平;如上拉管和下拉管都截止時,輸出端就相當于浮空(沒有電流流動),其電平随外部電平高低而定,即該門電路放棄對輸出端電路的控制 )

      典型應用:

1、在總線連接配接的結構上。總線上挂有多個裝置,裝置于總線以高阻的形式連接配接。這樣在裝置不占用總線時自動釋放總線(放棄對總線的使用),以友善其他裝置獲得總線的使用權。

2、大部分單片機I/O使用時都可以設定為高阻輸入,如陵陽,AVR等等。高阻輸入(類似于CMOS輸入阻抗)可以認為輸入電阻是無窮大的,認為I/O對前級影響極小,而且不産生電流(不衰減),而且在一定程度上也增加了晶片的抗電壓沖擊能力。