你了解三態(tài)緩沖器的原理嗎?三態(tài)緩沖器有哪些應(yīng)用?

三態(tài)緩沖器是一種控制設(shè)備，通過三態(tài)緩沖器可以實(shí)現(xiàn)邏輯控制。為增進(jìn)大家對三態(tài)緩沖器的認(rèn)識，本文將對三態(tài)緩沖器、三態(tài)緩沖器的原理、三態(tài)緩沖器的應(yīng)用予以介紹。如果你對三態(tài)緩沖器具有興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、三態(tài)緩沖器及其原理

三態(tài)緩沖器(Three-state buffer)，又稱為三態(tài)門、三態(tài)驅(qū)動器，其三態(tài)輸出受到使能輸出端的控制，當(dāng)使能輸出有效時，器件實(shí)現(xiàn)正常邏輯狀態(tài)輸出(邏輯0、邏輯1)，當(dāng)使能輸入無效時，輸出處于高阻狀態(tài)，即等效于與所連的電路斷開。

讀/寫控制電路接收CPU發(fā)來的相關(guān)控制信號，以控制數(shù)據(jù)的輸入/輸出。三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器是數(shù)據(jù)輸入/輸出的通道，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较蛉Q于控制邏輯對三態(tài)門的控制。CPU發(fā)往存儲芯片的控制信號主要有讀/寫信號(R/W)、片選信號(CS)等。值得注意的是，不同性質(zhì)的半導(dǎo)體存儲芯片其外圍電路部分也各有不同，如在動態(tài)RAM中還要有預(yù)充、刷新等方面的控制電路，而對于ROM芯片在正常工作狀態(tài)下只有輸出控制邏輯等。

緩沖器是數(shù)字元件的其中一種，它對輸入值不執(zhí)行任何運(yùn)算，其輸出值和輸入值一樣，但它在計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)中有著重要作用。

緩沖器分為兩種，常用緩沖器(常規(guī)緩沖器)和三態(tài)緩沖器。常規(guī)緩沖器總是將值直接輸出，用于將電流輸出到高一級電路系統(tǒng)。三態(tài)緩沖器除了常規(guī)緩沖器的功能外，還有一個選項(xiàng)卡通輸入端，用E表示。當(dāng)E=0和E=1時有不同的輸出值。

緩沖器又可以分為輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設(shè)送來的數(shù)據(jù)暫時存放，以便處理器將它取走;后者的作用是用來暫時存放處理器送往外設(shè)的數(shù)據(jù)。有了數(shù)控緩沖器，就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設(shè)起協(xié)調(diào)和緩沖作用，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的同步。由于緩沖器接在數(shù)據(jù)總線上，故必須具有三態(tài)輸出功能。

當(dāng)E=1時，選通，其輸入直接送到輸出;

若E=0，緩沖器被阻止，無論輸入什么值，輸出的總是高阻態(tài)，用Z表示。高阻態(tài)能使電流降到足夠低，以致于類似緩沖器的輸出沒有與任何東東相連。

為減少信息傳輸線的數(shù)目，大多數(shù)計(jì)算機(jī)中的信息傳輸線均采用總線形式，即凡要傳輸?shù)耐愋畔⒍甲咄唤M傳輸線，且信息是分時傳送的。在計(jì)算機(jī)中一般有三組總線，即數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。為防止信息相互干擾，要求凡掛在總線上的寄存器或存儲器等，它的傳輸端不僅能呈現(xiàn)0、1兩個信息狀態(tài)，而且還應(yīng)能呈現(xiàn)第三種狀態(tài)——高阻抗?fàn)顟B(tài)(又稱高阻狀態(tài))，即此時好像它們的輸出被斷開，對總線狀態(tài)不起作用，此時總線可由其它器件占用。即可實(shí)現(xiàn)上述的功能，它除具有輸入輸出端之外，還有一控制端。

當(dāng)控制端E=1時，輸出=輸入，此時總線由該器件驅(qū)動，總線上的數(shù)據(jù)由輸入數(shù)據(jù)決定;

當(dāng)控制端E=0時，輸出端呈高阻抗?fàn)顟B(tài)，該器件對總線不起作用。當(dāng)寄存器輸出端接至三態(tài)門，再由三態(tài)門輸出端與總線連接起來，就構(gòu)成三態(tài)輸出的級沖寄存器。如下圖所示就是一個4位的三態(tài)輸出緩沖寄存器。由于這里采用的是單向三態(tài)門，所以數(shù)據(jù)只能從寄存器輸出到數(shù)據(jù)總線。如果要實(shí)現(xiàn)雙向傳送，則要用雙向三態(tài)門。

二、三態(tài)緩沖器的應(yīng)用

1. 數(shù)碼電路

三態(tài)緩沖器可以用于數(shù)碼電路中的多路器和選擇器。這些器件可以將多個輸入信號映射到不同的輸出端口。通過使用控制信號，可以通過控制三態(tài)緩沖器輸出的狀態(tài)，將一個輸入信號分配到多個輸出信號中。這些功能對于數(shù)字信號的處理尤為重要。

2. 計(jì)算機(jī)

三態(tài)緩沖器廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)中。在計(jì)算機(jī)中，三態(tài)緩沖器可以用于控制系 統(tǒng)總線和內(nèi)部總線?？偩€可以被連接到多個設(shè)備，用于在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。通過使用三態(tài)緩沖器，可以控制總線的狀態(tài)，使其只能被一個設(shè)備訪問，以避免競爭等問題。

3. 消費(fèi)電子設(shè)備

三態(tài)緩沖器還可以用于消費(fèi)電子設(shè)備中。例如，在電視機(jī)遙控器中，通過使用三態(tài) 輸出緩沖器，可以控制多個按鍵，使之產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號。在音頻播放器中，三態(tài)緩沖器可以用于控制音頻信號，并將其輸出到揚(yáng)聲器。

4. 通信系統(tǒng)

三態(tài)緩沖器還可以用于通信系統(tǒng)中。在通信系統(tǒng)中，傳輸?shù)男盘柾ǔＪ菙?shù)字信號，因此對于數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚砗涂刂朴葹橹匾?。通過使用三態(tài)緩沖器，可以控制和處理傳輸中的數(shù)字信號，并將其傳輸?shù)狡渌O(shè)備中。

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