三態門

三態門（Three-state gate）亦稱“三態輸出門”、“三態門輸出電路”。是一種重要的匯流排接口電路。具有高電平、低電平和高阻抗三種輸出狀態的門電路。

主要有電晶體-電晶體邏輯（TTL）三態門電路和互補型金屬-氧化物一半導體（CMOS）三態門電路，兩種電路都是在普通門電路的基礎上附加控制電路而構成的。多用於各種積體電路中。

基本介紹

• 中文名：三態門
• 外文名：Three-state gate
• 意義：一種重要的匯流排接口電路
• 電路的通斷：有一個EO控制使能端

定義

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。高阻態相當於隔斷狀態（電阻很大，相當於開路）。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，隨它後面接的東西定。

處於高阻抗狀態時，輸出電阻很大，相當於開路，沒有任何邏輯控制功能。高阻態的意義在於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。

三態門在雙向連線埠中運用時，如圖1所示，設定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。主要是用於匯流排的連線，因為匯流排只允許同時只有一個使用者。通常在數據匯流排上接有多個器件，每個器件通過OE/CE之類的信號選通。如器件沒有選通的話它就處於高阻態，相當於沒有接在匯流排上，不影響其它器件的工作。

例證

記憶體裡面的一個存儲單元，讀寫控制線處於低電位時，存儲單元被打開，可以向裡面寫入；當處於高電位時，可以讀出，但是不讀不寫，就要用高電阻態，此時的節點處於懸空（不被拉到VDD或者GND）的狀態，沒有電路驅動他。高電平，低電平可以由內部電路拉高和拉低。而高阻態時引腳對地電阻無窮，此時讀引腳電平時可以讀到真實的電平值。高阻態的重要作用就是I/O(輸入/輸出)口在輸入時讀入外部電平用。

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套用

如果你的設備連線埠要掛在一個匯流排上，必須通過三態緩衝器。因為在一個匯流排上同時只能有一個連線埠作輸出，這時其他連線埠必須在高阻態，同時可以輸入這個輸出連線埠的數據。所以你還需要有匯流排控制管理，訪問到哪個連線埠，那個連線埠的三態緩衝器才可以轉入輸出狀態。這是典型的三態門套用。