【FPGA——基础篇】数字电路设计——三态门

本文介绍了三态门的工作原理及其在数字电路中的特殊作用,尤其是如何利用高阻态达到断路效果,并详细阐述了三态门在总线接口中的应用。

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1.what is Three-state gate?

三态指其输出既可以是一般二值逻辑电路,即正常的高电平(逻辑1)或低电平(逻辑0),又可以保持特有的高阻抗状态。高阻态相当于隔断状态(电阻很大,相当于开路)。

高阻态是一个数字电路里常见的术语,指的是电路的一种输出状态,既不是高电平也不是低电平,如果高阻态再输入下一级电路的话,对下级电路无任何影响。

2.why?

高阻态的意义在于实际电路中不可能断开电路,引入高阻态可以达到断路的效果。三态电路的输出逻辑状态的控制,是通过一个输入引脚实现的。

三态门都有一个EN控制使能端,来控制门电路的通断。 可以具备这三种状态的器件就叫做三态器件。当EN有效时,三态电路呈现正常的“0”或“1”的输出;当EN无效时,三态电路给出高阻态输出。

3.where?

通常用在总线接口中,因为在一个总线上同时只能有一个设备端口作输出,这时其他端口必须在高阻态,同时可以输入这个输出端口的数据。所以,设备端口要挂在一个总线上,必须通过三态缓冲器。也就是说,在总线控制管理下,访问到哪个端口,那个端口的三态缓冲器才可以工作在输出状态,其他端口仿佛断路一样,这是典型的三态门应用。

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