電路常識性概念之——三態(tài)門(mén)與高阻態(tài)的概念及應用

我們都知道，三態(tài)門(mén)是指邏輯門(mén)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(mén)電路。高阻態(tài)相當于隔斷狀態(tài)(電阻很大，相當于開(kāi)路)。三態(tài)門(mén)都有一個(gè)EN控制使能端，來(lái)控制門(mén)電路的通斷?？梢跃邆溥@三種狀態(tài)的器件就叫做三態(tài)門(mén)。

計算機里面用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(shuō)，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，低電平可以由內部電路拉高和拉低。而高阻態(tài)時(shí)引腳對地電阻無(wú)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)相當于該門(mén)和它連接的電路處于斷開(kāi)的狀態(tài)。(因為實(shí)際電路中你不可能去斷開(kāi)它，所以設置這樣一個(gè)狀態(tài)使它處于斷開(kāi)狀態(tài))。三態(tài)門(mén)是一種擴展邏輯功能的輸出級，也是一種控制開(kāi)關(guān)。主要是用于總線(xiàn)的連接，因為總線(xiàn)只允許同時(shí)只有一個(gè)使用者。通常在數據總線(xiàn)上接有多個(gè)器件，每個(gè)器件通過(guò)OE/CE之類(lèi)的信號選通。如器件沒(méi)有選通的話(huà)它就處于高阻態(tài)，相當于沒(méi)有接在總線(xiàn)上，不影響其它器件的工作。

如果你的設備端口要掛在一個(gè)總線(xiàn)上，必須通過(guò)三態(tài)緩沖器。因為在一個(gè)總線(xiàn)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)輸出端口的數據。所以你還需要有總線(xiàn)控制管理，訪(fǎng)問(wèn)到哪個(gè)端口，那個(gè)端口的三態(tài)緩沖器才可以轉入輸出狀態(tài)，這是典型的三態(tài)門(mén)應用。 如果在線(xiàn)上沒(méi)有兩個(gè)以上的輸出設備, 當然用不到三態(tài)門(mén)，而線(xiàn)或邏輯又另當別論了。

高阻態(tài)這是一個(gè)數字電路里常見(jiàn)的述語(yǔ)，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(huà)，對下級電路無(wú)任何影響，和沒(méi)接一樣，如果用萬(wàn)用表測的話(huà)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(kāi)路理解。你可以把它看作輸出(輸入)電阻非常大。他的極限可以認為懸空。也就是說(shuō)理論上高阻態(tài)不是懸空，它是對地或對電源電阻極大的狀態(tài)。而實(shí)際應用上與引腳的懸空幾是一樣的。(當門(mén)電路的輸出上拉管導通而下拉管截止時(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)，輸出端就相當于浮空(沒(méi)有電流流動(dòng))，其電平隨外部電平高低而定，即該門(mén)電路放棄對輸出端電路的控制 )

典型應用：

1、在總線(xiàn)連接的結構上?？偩€(xiàn)上掛有多個(gè)設備，設備于總線(xiàn)以高阻的形式連接。這樣在設備不占用總線(xiàn)時(shí)自動(dòng)釋放總線(xiàn)(放棄對總線(xiàn)的使用)，以方便其他設備獲得總線(xiàn)的使用權。

2、大部分單片機I/O使用時(shí)都可以設置為高阻輸入，如陵陽(yáng)，AVR等等。高阻輸入(類(lèi)似于CMOS輸入阻抗)可以認為輸入電阻是無(wú)窮大的，認為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。