三態門簡介:
三態指其輸出既可以是一般二值邏輯電路,即正常的高電平(邏輯1)或低電平(邏輯0),又可以保持特有的高阻抗狀態。高阻態相當于隔斷狀態(電阻很大,相當于開路)。高阻態是一個數字電路里常見的術語,指的是電路的一種輸出狀態,既不是高電平也不是低電平,如果高阻態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。
處于高阻抗狀態時,輸出電阻很大,相當于開路,沒有任何邏輯控制功能。高阻態的意義在于實際電路中不可能斷開電路。三態電路的輸出邏輯狀態的控制,是通過一個輸入引腳實現的。
三態門都有一個EN控制使能端,來控制門電路的通斷。 可以具備這三種狀態的器件就叫做三態器件。當EN有效時,三態電路呈現正常的“0”或“1”的輸
出;當EN無效時,三態電路給出高阻態輸出。
三態門在雙向端口中運用時,如圖所示,設置Z為控制項,當Z=1時,三態門呈高阻狀態,上面的線路不通只能輸入,當Z=0時,三態門呈正常高低電平的輸出狀態,可輸出,即O路通。三態門是一種擴展邏輯功能的輸出級,也是一種控制開關。主要是用于總線的連接,因為總線只允許同時只有一個使用者。通常在數據總線上接有多個器件,每個器件通過OE/CE之的信號選通。如器件沒有選通的話它就處于高阻態,相當于沒有接在總線上,不影響其它器件的工作。
三態門邏輯符號:
三態門邏輯電路圖一:
三態邏輯與非門如圖Z1123所示。這個電路實際上是由兩個與非門加上一個二極管D2組成。虛線右半部分是一個帶有源泄放電路的與非門,稱為數據傳輸部分,T5管的uI1、uI2稱為數據輸入端。而虛線左半部分是狀態控制部分,它是個非門,它的輸入端C稱為控制端,或稱許可輸入端、使能端。
當C端接低電平時,T4輸出一個高電平給T5,使虛線右半部分處于工作狀態,這樣,電路將按與非關系把uI1,uI2接受到的信號傳送到輸出端,使uo或為高電平,或為低電平。
當C端接高電平時,T4輸出低電平給T5,使T6、T7、T10截止。另一方面,通過D2把T8的基極電位鉗在1v左右,使T9截止。由于T9、T10均截止,從輸出端u0看進去,電路處于高阻狀態。
三態門邏輯電路圖二:
在圖中,如果將虛線方框內的兩個反相器和一個二極管剪掉,剩下的部分就是典型的TTL與非門電路。
所謂三態是指輸出端而言。普通的TTL與非門其輸出極的兩個晶體管T4、T5始終保持一個導通,另一個截止的推拉狀態。T4導通,T5截止,輸出高電平Y=1;T4截止,T5導通,輸出低電平,Y=0。三態門除了上述兩種狀態外,又出現了T4、T5同時截止的第三種狀態。因為晶體管截止時c、e之間是無窮大阻抗,輸出端Y對地、對電源(vcc)阻抗無窮大。因此這第三種狀態也稱高阻狀態。
三態門邏輯電路圖三:
該系統復位電路采用手動復位方式,采用一個復位芯片SP708S、一個按鍵、三個10KΩ電阻和兩個三態門實現復位電路,通過RESET引腳和TRST引腳分別實現對ARM外圍電路的復位和JTAG復位,采用復位芯片SP708S和三態門可提高復位信號的穩定性。ARM處理器的復位信號是低電平有效,R2、R3分別是兩個上拉電阻,當系統沒有復位時保持高電平;一旦按鍵按下SP708S芯片的RESET端輸出低電平信號,兩個三態門分別有效,而三態門的輸入端接地,因此輸出端輸出低電平信號使系統實現復位功能。但是根據實際的工程項目測試該復位電路一直處于復位狀態。
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