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三態緩沖器工作原理

工程師 ? 來源:網絡整理 ? 作者:h1654155205.5246 ? 2018-10-24 16:09 ? 次閱讀
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三態緩沖器工作原理

三態緩沖器(Three-state buffer),又稱為三態門、三態驅動器,其三態輸出受到使能輸出端的控制,當使能輸出有效時,器件實現正常邏輯狀態輸出(邏輯0、邏輯1),當使能輸入無效時,輸出處于高阻狀態,即等效于與所連的電路斷開。

緩沖器是數字元件的其中一種,它對輸入值不執行任何運算,其輸出值和輸入值一樣,但它在計算機的設計中有著重要作用。

緩沖器分為兩種,常用緩沖器(常規緩沖器)和三態緩沖器。常規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。三態緩沖器除了常規緩沖器的功能外,還有一個選項卡通輸入端,用E表示。當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送來的數據暫時存放,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的數據。有了數控緩沖器,就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩沖作用,實現數據傳送的同步。由于緩沖器接在數據總線上,故必須具有三態輸出功能。

當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,用Z表示。高阻態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目,大多數計算機中的信息傳輸線均采用總線形式,即凡要傳輸的同類信息都走同一組傳輸線,且信息是分時傳送的。在計算機中一般有三組總線,即數據總線、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0、1兩個信息狀態,而且還應能呈現第三種狀態——高阻抗狀態(又稱高阻狀態),即此時好像它們的輸出被斷開,對總線狀態不起作用,此時總線可由其它器件占用。即可實現上述的功能,它除具有輸入輸出端之外,還有一控制端,請看下圖。

三態緩沖器工作原理

三態緩沖器工作原理

當控制端E=1時,輸出=輸入,此時總線由該器件驅動,總線上的數據由輸入數據決定;

當控制端E=0時,輸出端呈高阻抗狀態,該器件對總線不起作用。當寄存器輸出端接至三態門,再由三態門輸出端與總線連接起來,就構成三態輸出的級沖寄存器。如下圖所示就是一個4位的三態輸出緩沖寄存器。由于這里采用的是單向三態門,所以數據只能從寄存器輸出到數據總線。如果要實現雙向傳送,則要用雙向三態門。

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