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電路常識性概念(7)-三態(tài)門與高阻態(tài)

發(fā)布時(shí)間:2011-4-20 17:26    發(fā)布者:1770309616
關(guān)鍵詞: 高阻態(tài) , 三態(tài)門
三態(tài)門,是指邏輯門的輸出除有高、低電平兩種狀態(tài)外,還有第三種狀態(tài)——高阻狀態(tài)的門電路。高阻態(tài)相當(dāng)于隔斷狀態(tài)電阻很大,相當(dāng)于開路)。 三態(tài)門都有一個(gè)EN控制使能端,來控制門電路的通斷。 可以具備這三種狀態(tài)的器件就叫做三態(tài)(門,總線,......).          計(jì)算機(jī)里面用 1和0表示是,非兩種邏輯,但是,有時(shí)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,但也不一定丑啊,處于這兩個(gè)極端的中間,就用那個(gè)既不是+   也不是―的中間態(tài)表示,叫做高阻態(tài)。 高電平,低電平可以由內(nèi)部電路拉高和拉低。而高阻態(tài)時(shí)引腳對地電阻無窮,此時(shí)讀引腳電平時(shí)可以讀到真實(shí)的電平值。高阻態(tài)的重要作用之一就是I/O(輸入/輸出)口在輸入時(shí)讀入外部電平用。
      高阻態(tài)相當(dāng)于該門和它連接的電路處于斷開的狀態(tài)。(因?yàn)閷?shí)際電路中你不可能去斷開它,所以設(shè)置這樣一個(gè)狀態(tài)使它處于斷開狀態(tài))。三態(tài)門是一種擴(kuò)展邏輯功能輸出級,也是一種控制開關(guān)。主要是用于總線的連接,因?yàn)榭偩只允許同時(shí)只有一個(gè)使用者。通常在數(shù)據(jù)總線上接有多個(gè)器件,每個(gè)器件通過OE/CE之類的信號選通。如器件沒有選通的話它就處于高阻態(tài),相當(dāng)于沒有接在總線上,不影響其它器件的工作。

      如果你的設(shè)備端口要掛在一個(gè)總線上,必須通過三態(tài)緩沖器。因?yàn)樵谝粋(gè)總線上同時(shí)只能有一個(gè)端口作輸出,這時(shí)其他端口必須在高阻態(tài),同時(shí)可以輸入這個(gè)輸出端口的數(shù)據(jù)。所以你還需要有總線控制管理, 訪問到哪個(gè)端口,那個(gè)端口的三態(tài)緩沖器才可以轉(zhuǎn)入輸出狀態(tài),這是典型的三態(tài)門應(yīng)用。 如果在線上沒有兩個(gè)以上的輸出設(shè)備, 當(dāng)然用不到三態(tài)門,而線或邏輯又另當(dāng)別論了。

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      高阻態(tài)這是一個(gè)數(shù)字電路里常見的述語,指的是電路的一種輸出狀態(tài),既不是高電平也不是低電平,如果高阻態(tài)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,隨它后面接的東西定 。

      高阻態(tài)的實(shí)質(zhì):電路分析時(shí)高阻態(tài)可做開路理解。你可以把它看作輸出(輸入)電阻非常大。他的極限可以認(rèn)為懸空。也就是說理論上高阻態(tài)不是懸空,它是對地或?qū)﹄娫措娮铇O大的狀態(tài)。而實(shí)際應(yīng)用上與引腳的懸空幾是一樣的。

      (當(dāng)門電路的輸出上拉管導(dǎo)通而下拉管截止時(shí),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(shí),輸出端就相當(dāng)于浮空(沒有電流流動),其電平隨外部電平高低而定,即該門電路放棄對輸出端電路的控制


      典型應(yīng)用:

1、在總線連接的結(jié)構(gòu)上?偩上掛有多個(gè)設(shè)備,設(shè)備于總線以高阻的形式連接。這樣在設(shè)備不占用總線時(shí)自動釋放總線(放棄對總線的使用),以方便其他設(shè)備獲得總線的使用權(quán)。
2、大部分單片機(jī)I/O使用時(shí)都可以設(shè)置為高阻輸入,如陵陽,AVR等等。高阻輸入(類似于CMOS輸入阻抗)可以認(rèn)為輸入電阻是無窮大的,認(rèn)為I/O對前級影響極小,而且不產(chǎn)生電流(不衰減),而且在一定程度上也增加了芯片的抗電壓沖擊能力。
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