三态门电路

电路常识性概念(7)-三态门与高阻态

电路常识性概念（7）-三态门与高阻态2009-03-1719:35三态门，是指逻辑门的输出除有高、低电平两种状态外，还有第三种状态——高阻状态的门电路。

高阻态相当于隔断状态（电阻很大，相当于开路）。

三态门都有一个EN控制使能端，来控制门电路的通断。

可以具备这三种状态的器件就叫做三态(门,总线,......).计算机里面用1和0表示是，非两种逻辑，但是，有时候，这是不够的，比如说，他不够富有，但是他也不一定穷啊；她不漂亮，但也不一定丑啊，处于这两个极端的中间，就用那个既不是＋也不是―的中间态表示，叫做高阻态。

高电平，低电平可以由内部电路拉高和拉低。

而高阻态时引脚对地电阻无穷，此时读引脚电平时可以读到真实的电平值。

高阻态的重要作用之一就是I/O(输入/输出)口在输入时读入外部电平用。

高阻态相当于该门和它连接的电路处于断开的状态。

(因为实际电路中你不可能去断开它，所以设置这样一个状态使它处于断开状态)。

三态门是一种扩展逻辑功能的输出级，也是一种控制开关。

主要是用于总线的连接，因为总线只允许同时只有一个使用者。

通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过OE/CE之类的信号选通。

如器件没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。

如果你的设备端口要挂在一个总线上，必须通过三态缓冲器。

因为在一个总线上同时只能有一个端口作输出，这时其他端口必须在高阻态，同时可以输入这个输出端口的数据。

所以你还需要有总线控制管理，访问到哪个端口，那个端口的三态缓冲器才可以转入输出状态，这是典型的三态门应用。

如果在线上没有两个以上的输出设备,当然用不到三态门，而线或逻辑又另当别论了。

++++++++++++++++++++++++++++++++++++高阻态这是一个数字电路里常见的述语，指的是电路的一种输出状态，既不是高电平也不是低电平，如果高阻态再输入下一级电路的话，对下级电路无任何影响，和没接一样，如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平，随它后面接的东西定。

集成门电路功能测试(三态门)

集成门电路功能测试实验报告一实验内容1 三态门的静态逻辑功能测试。

2 动态测试三台门。

并画出三态门的输出特性曲线。

输入为CP矩形波。

3 测试三态门的传输延迟时间。

4 动态测试三态门的电压传输特性曲线。

输入为三角波。

二实验条件硬件基础实验箱，函数信号发生器，双踪示波器，数字万用表，74LS125。

三实验原理1 首先测试实验箱上提供的频率电源参数是否正确。

打开实验箱电源，把分别把5MHz的脉冲接入红表笔上，黑表笔接地。

观察示波器显示波形的频率是否为5MHz，经过观察计算，波形频率接近5M。

误差很小，从下图可以看出,ch1为输入波形一个周期占四个格子，可计算得到f=5MHz。

2 三态门的静态逻辑功能测试。

(后面四个实验都是通过示波器在同一时刻测试3动态测试三台门。

并画出三态门的输出特性曲线。

输入为CP矩形波。

使能端无效是波形：使能端有效时输出波形4 测试三态门的传输延迟时间。

通过测量同一时刻的输入输出波形，可以观察到三态门的输出延迟。

得到波形图为CH1，CH2分别为输入输出波形，可以看出在上升沿的输出延迟为10ns然而下降沿的时候的截图已经丢失了，依稀记得在实验时候，测得是数据下降沿的输出延迟与上升沿的不一致，并且比上升沿的短。

为9.6ns，其传输延迟为两个延迟的平均值9.8ns。

5 测试三态门的电压传输特性曲线。

输入为三角波。

得到输入输出波形为：CH1为输入，CH2为输出。

得到阀值电压为0.92V。

四总结这次实验基本上和上次实验的方法一样，没遇到什么大的问题。

就是还是粗心。

五评价实验效果挺好。

巩固了对逻辑器件的功能测试的方法和操作。

三态门输出的三种状态

三态门输出的三种状态
三态指其输出既可以是一般二值逻辑电路，即正常的高电平（逻辑1）或低电平（逻辑0），又可以保持特有的高阻抗状态，那幺三态门输出的三种状态是什幺呢？
三态门的三种状态为：高电平，低电平，高阻态（就是高阻抗，电阻很大，相当于开路）；
1、处于高阻抗状态时，输出电阻很大，相当于开路，没有任何逻辑控制功能。

高阻态的意义在于实际电路中不可能断开电路。

三态电路的输出逻辑状态的控制，是通过一个输入引脚实现的；
2、三态门都有一个EN控制使能端，来控制门电路的通断。

可以具备这三种状态的器件就叫做三态器件。

当EN有效时，三态电路呈现正常的【0】或【1】的输出；当EN无效时，三态电路给出高阻态输出；
3、三态门在双向端口中运用时，如图所示，设置Z为控制项，当
Z=1时，三态门呈高阻状态，上面的线路不通只能输入，当Z=0时，三态门。

三态门电路具有的三种状态

三态门电路具有的三种状态一、引言在数字电子电路中，逻辑门是最基本的构建模块。

它们可以接受一个或多个输入并产生一个输出，根据输入和门的类型，输出的值将根据特定的真值表进行计算。

三态门是一种特殊的逻辑门，与传统的逻辑门不同的是，它具有三种状态，分别是低电平状态、高电平状态和高阻态。

本文将深入探讨三态门电路的三种状态及其特性。

二、低电平状态低电平状态是三态门电路的一种状态，此时输入信号并未能够激活门电路的工作。

以下是低电平状态的特点：1.输入信号：在低电平状态下，输入信号为低电平（通常为逻辑0）。

2.输出信号：三态门在低电平状态下，输出信号为低电平。

3.门电路状态：在低电平状态下，门电路处于非激活状态，不进行任何操作。

三、高电平状态高电平状态是三态门电路的另一种状态，此时门电路经过激活，输出信号受到输入信号的控制。

以下是高电平状态的特点：1.输入信号：在高电平状态下，输入信号为高电平（通常为逻辑1）。

2.输出信号：三态门在高电平状态下，输出信号为高电平。

3.门电路状态：在高电平状态下，门电路处于激活状态，进行逻辑运算并将输出信号传递给下一个电路。

四、高阻态高阻态是三态门电路的第三种状态，此时门电路处于一种不决定的状态，既不为低电平也不为高电平。

以下是高阻态的特点：1.输入信号：在高阻态下，输入信号可以是任意电平，电路不对输入信号做任何操作。

2.输出信号：在高阻态下，门电路的输出信号变为高阻态，即输出端变为高阻抗状态，不会对其他电路造成影响。

3.门电路状态：在高阻态下，门电路处于激活状态，但是不进行逻辑运算，也不传递输出信号。

五、三态门的应用三态门由于具有高阻态的特性，因此在许多应用中发挥着重要作用。

以下是三态门的一些常见应用：1.总线传输：在计算机系统中，三态门常用于数据总线的传输。

当多个设备连接到总线时，当某个设备需要传输数据时，它会打开三态门，而其他设备则保持高阻态，以避免冲突。

2.存储器控制：在存储器中，三态门用于控制地址和数据线。

三态门的工作原理

三态门的工作原理三态门（Three-state gate）是一种数字逻辑门，用于在某些情况下控制输出线路的导通或断开。

三态门有三个输出状态，分别为高电平、低电平和高阻抗状态。

高阻抗状态相当于输出开路或断路，因此该状态下的输出端的电压等于输入端的电压，但电流几乎为零。

1.三态门的基本结构三态门由一个基本的逻辑门和一个控制电路组成。

基本的逻辑门通常是一个反相器或一个与非门。

控制电路由一个使能端EN和一个反相器组成，该电路的作用是控制逻辑门的输出状态。

2.三态门的输出控制端使能端EN是三态门的输出控制端，该端口的电平决定了三态门的输出状态。

当EN为高电平（1）时，三态门处于正常工作状态，输出状态取决于输入信号。

如果输入信号为高电平（1），则输出为高电平（1），如果输入信号为低电平（0），则输出为低电平（0）。

当EN为低电平（0）时，三态门处于高阻抗状态，输出相当于开路或断路。

此时，输出端的电压等于输入端的电压，但电流几乎为零。

禁用端和使能端是相互独立的控制端，它们可以在同一个三态门上实现不同的控制作用。

禁用端用于禁止输出，当禁用端为高电平（1）时，三态门处于正常工作状态，当禁用端为低电平（0）时，三态门被禁止输出。

3.三态门的输出状态当EN为高电平（1）时，三态门处于正常工作状态，输出状态取决于输入信号。

如果输入信号为高电平（1），则输出为高电平（1），如果输入信号为低电平（0），则输出为低电平（0）。

当EN为低电平（0）时，三态门处于高阻抗状态，输出相当于开路或断路。

此时，输出端的电压等于输入端的电压，但电流几乎为零。

4.三态门的应用三态门在计算机和数字系统中被广泛应用。

例如，在计算机的总线结构中，多个三态门可以连接在同一条总线线上，当某些三态门需要向总线传输数据时，可以通过控制使能端使其处于正常工作状态，而其他不需要传输数据的三态门可以使能端处于高阻抗状态，从而避免总线冲突。

此外，三态门还可以用于实现逻辑电路的复杂组合，例如实现具有“或”和“与”逻辑功能的组合电路。

三态门_数字逻辑电路基础_[共2页]

55 第2章门电路和集成逻辑门V CC 上串接的电阻R L 的数值不能选得过大，其最大值应按照下式选择。

CCOH L((max)OH IHV U R nI mI =+- （2.1）在式（2.1）中，I OH 是每个OC 门输出三极管截止时的灌电流，I IH 是负载门每个输入端的高电平输入电流。

当“线与”的OC 门中只有一个导通时，负载电流将全部流入导通的那个OC 门，因此R L 的数值又不能选得过小，以确保流入导通OC 门的电流不至超过最大允许的负载电流I LM 。

R L 最小值应按照下式选择。

CC OL L((min)LM IL'V U R I m I −=− （2.2）在式（2.2）中，U OL 是规定的输出低电平，m ′是负载门的个数，I IL 是每个负载门输入端的低电平输入电流。

（如果负载门为或非门，则m ′是输入端数。

）最后选定的R L 电阻数值应介于上述两个公式规定的最大值和最小值之间。

除了与非门和反相器以外，与门、或门、或非门等都可以做成集电极开路的输出结构，而且外接负载电阻的计算方法与上述方法相同。

2.3.4 三态门三态门简称作TSL （tristatelogic ）门，是在普通逻辑门的基础上，加上使能控制信号和控制电路构成的。

其电路如图2.21所示。

图2.21 三态门输出的电路图和图符号图腾结构的TTL 与非门有两个输出状态，即逻辑0或逻辑1，这两个状态都是低阻输出。

三态门除具有这两个状态外，还有高阻输出的第三种状态。

图2.21（a ）为三态输出的TTL 与非门电路。

可以看出，三态门是在普通TTL 与非门电路的基础上增加一个带有控制端EN 的控制电路。

由一级反相器和一个钳位二极管构成的控制电路为低电平有效；由两级反相器和一个钳位二极管构成的控制电路为高电平有效。

当控制端起作用时，三态门处高阻状态，其输出端相当于和其他电路断开。

三态门的逻辑图符号如图2.21（b ）和图2.21（c ）所示。

三态门的逻辑功能

三态门的逻辑功能
三态门是数字电路中常用的逻辑门之一，具有三种状态：高电平、低电平和高阻态。

它们的逻辑功能在很多应用中都是必不可少的。

首先，三态门可以用来实现数据选择器。

在这种应用中，三态门是一种能够将多个输入信号中的一个输出到一个输出端口的器件。

在数据选择器中，三态门的三种状态代表着不同的输入信号源，它们可以通过控制信号来选择一个信号源输出到输出端口。

其次，三态门可以用来实现毫秒级的延迟。

当需要在数字电路中加入一定的延迟时，三态门可以通过积极和消极的逻辑状态来实现。

通过将三态门的控制信号设置为间歇性的高低电平，可以在输入和输出之间加入一定的延迟。

最后，三态门还可以用来实现电源隔离。

在某些电路中，需要将电路的输入和输出隔离开来以保证安全性。

在这种情况下，三态门可以作为隔离器件来实现电源隔离。

通过控制三态门的控制信号，可以使输入和输出之间隔离开来，从而保证了电路的安全性。

总之，三态门具有多种逻辑功能，可以实现数据选择、延迟、电源隔离等应用。

在数字电路中，三态门是一种重要的器件，其应用极为广泛。

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三态门mos电路

三态门mos电路
三态门（MOS电路）是一种常用的数字逻辑门电路，由金属氧化物半导体场效应管（MOS管）构成。

它可以实现与门、或门、非门等逻辑功能，被广泛应用于数字电路设计中。

三态门的核心是MOS管的三种工作状态：导通状态、截止状态和高阻态。

在导通状态下，MOS管的导通电阻很小，电流可以通过。

而在截止状态下，MOS管的导通电阻很大，电流无法通过。

高阻态是一种特殊的状态，当输入信号为高电平时，MOS管进入高阻态，输出端的电压不受控制，即高阻态是一种无输出状态。

三态门的工作原理可以通过一个简单的例子来说明。

假设有两个输入信号A和B，输出信号为Y。

当A为低电平、B为高电平时，MOS管处于截止状态，输出信号Y为低电平。

当A为高电平、B为低电平时，MOS管也处于截止状态，输出信号Y仍为低电平。

而当A和B均为高电平时，MOS管进入高阻态，输出信号Y为高阻态，即无输出。

通过这种方式，三态门可以实现多种逻辑功能的实现。

三态门在数字电路设计中具有重要的作用。

它可以实现数据的选择、存储和传输等功能，广泛应用于计算机存储器、总线控制和输入输出接口等领域。

三态门的设计和优化对于提高数字电路的性能和可靠性具有重要意义。

三态门是一种常用的数字逻辑门电路，通过MOS管的不同工作状态
实现逻辑功能的实现。

它在数字电路设计中具有广泛的应用，是提高数字电路性能和可靠性的重要手段之一。

通过合理的设计和优化，可以充分发挥三态门的作用，实现更复杂的数字电路功能。

电路常识性概念之——三态门与高阻态的概念及应用

电路常识性概念之——三态门与高阻态的概念及应用我们都知道，三态门是指逻辑门的输出除有高、低电平两种状态外，还有第三种状态——高阻状态的门电路。

高阻态相当于隔断状态(电阻很大，相当于开路)。

三态门都有一个EN控制使能端，来控制门电路的通断。

可以具备这三种状态的器件就叫做三态门。

计算机里面用1和0表示是，非两种逻辑，但是有时候这是不够的。

比如说，他不够富有但是他也不一定穷啊;她不漂亮但也不一定丑啊，处于这两个极端的中间，就用那个既不是+也不是―的中间态表示，叫做高阻态。

高电平，低电平可以由内部电路拉高和拉低。

而高阻态时引脚对地电阻无穷，此时读引脚电平时可以读到真实的电平值。

高阻态的重要作用之一就是I/O(输入/输出)口在输入时读入外部电平用。

高阻态相当于该门和它连接的电路处于断开的状态。

(因为实际电路中你不可能去断开它，所以设置这样一个状态使它处于断开状态)。

三态门是一种扩展逻辑功能的输出级，也是一种控制开关。

主要是用于总线的连接，因为总线只允许同时只有一个使用者。

通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过OE/CE之类的信号选通。

如器件没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。

如果你的设备端口要挂在一个总线上，必须通过三态缓冲器。

因为在一个总线上同时只能有一个端口作输出，这时其他端口必须在高阻态，同时可以输入这个输出端口的数据。

所以你还需要有总线控制管理，访问到哪个端口，那个端口的三态缓冲器才可以转入输出状态，这是典型的三态门应用。

如果在线上没有两个以上的输出设备, 当然用不到三态门，而线或逻辑又另当别论了。

3三态输出和漏极开路输出的CMOS门电路

逻辑符号
A1
Y
EN EN
A1
Y
EN EN
A& B
Y
EN EN
A& B
Y
EN EN
名称
输出表达式
三态非门（1 控制有效）
三态非门（0 控制有效）
三态与非门（1 控制有效）
Y = A （EN=1 时）高阻（EN=0 时）
Y=
A （EN= 0 时）高阻（EN= 1 时）
Y=
AB （EN=1 时）高阻（EN= 0 时）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1. 直流电气特性和参数也称静态特性，指电路处于稳定工作状态下的电压、电流特性，通常用一系列电气参数来描述。
(1) 输入高电平VIH和输入低电平VIL VDD为+5V时，74HC系列集成电路的VIH(min)约为3.5V， VIL(max)约为1.5V。
(2) 输出高电平VOH和输出低电平VOL VDD为+5V时， 74HC系列集成电路的VOH(min)为4.4V
三态门电路的应用
（2）、用三态门实现数据双向传输
EN=0
G1高阻、G2工作
数据从总线经G2传输
EN=1 G2高阻、G1工作数据经G1传输到总线
2. 漏极开路输出的门电路简称OD门
(a)工作时必须外接电源和电阻;
实现逻辑电平的变换：输出高电平等于外接电源值
(b)与非逻辑不变；
(c) 可以实现线与功能。
3.2.3 三态输出和漏极开路输出的CMOS门电路
1. 三态输出的门电路
控制端也叫使能端
互补电路结构的CMOS门电路是禁止输出端直接相连的。
“三态”：指输出为高电平、低电平和高阻态。

三态门(总线)

2.2 三态门1．基本原理在数字系统中，常常需要把多个门电路的输出端连接在一起，比如接到数据总线上。

但一般的门电路都只有两个输出状态：输出高电平状态与输出低电平状态。

把这些门电路的输出端连接在一起，在某一个时刻，可能会出现一个以上的门电路的输出同时为高电平状态或者低电平状态，这样就会引起逻辑电平的不确定。

使用三态门可以很好地解决这个问题。

三态门电路有三个输出状态：输出高电平状态、输出低电平状态，以及输出高阻状态。

当三态门电路输出为高阻状态时，三态门的输出端相当于开路，对总线上连接的其它器件没有影响。

我们可以利用三态门的这个优点对需要通过总线的数据进行分时传送，这样数据的传送就不会出现混乱了。

简单的三态门电路如图2.2.1a所示，图2.2.1b是它的代表符号。

其中EN为片选信号输入端，A为数据输入端，L为数据输出端。

图2.2.1 三态门电路(a) 电路图(b) 代表符号当EN=0时，TP2和TN2同时导通，为正常的非门，输出L=-A；当EN=1时，TP2和TN2同时截止，输出为高阻状态。

所以，这是一个低电平有效的三态门。

三态门的真值表如表2.2.1所示。

由真值表可以得出逻辑表达式：当EN=0时，L=-A；当EN=1时，L=Z。

其中Z表示高阻状态。

表2.2.1 三态门的真值表2．实现方案通过FPGA来实现三态门的功能有以下几种方式：(1) 用case语句和if….else语句来实现。

先判断EN是否等于1，如果EN 等于1，则输出端L=Z；如果不等于1，再判断A是否等于0，如果等于0，则输出端L=1，如果不等于0，则输出端L=0。

(2) 用if….else语句来实现。

先判断EN是否等于1，如果EN等于1，则输出端L=Z；如果不等于1，则输出L=~A。

(3) 用“？：”语句来实现，输出端L=EN ? 1’bZ : (~A)。

3．FPGA的实现下面以第三种方案为例来进行FPGA的实现。

(1) 创建工程并设计输入①在E：\project\目录下，新建名为notif的新工程器件族类型（Device Family）选择“Virtex2P”，器件型号（Device）选“XC2VP30 ff896 -7”，综合工具（Synthesis Tool）选“XST (VHDL/Verilog)”，仿真器（Simulator）选“ISE Simulator(VHDL/Verilog)”。

如何判断输出的高低电平(三态门)

如何判断输出的高低电平（三态门）什么是三态门?三态门，是指逻辑门的输出除有高、低电平两种状态外，还有第三种状态——高阻状态的门电路。

高阻态相当于隔断状态（电阻很大，相当于开路）。

三态门都有一个EN控制使能端，来控制门电路的通断。

可以具备这三种状态的器件就叫做三态(门,总线,......)。

计算机里面用 1和0表示是，非两种逻辑，但是，有时候，这是不够的，比如说，他不够富有，但是他也不一定穷啊；她不漂亮，但也不一定丑啊，处于这两个极端的中间，就用那个既不是＋也不是―的中间态表示，叫做高阻态。

高电平，低电平可以由内部电路拉高和拉低。

而高阻态时引脚对地电阻无穷，此时读引脚电平时可以读到真实的电平值。

高阻态的重要作用之一就是I/O(输入/输出)口在输入时读入外部电平用。

高阻态相当于该门和它连接的电路处于断开的状态。

(因为实际电路中你不可能去断开它，所以设置这样一个状态使它处于断开状态)。

三态门是一种扩展逻辑功能的输出级，也是一种控制开关。

主要是用于总线的连接，因为总线只允许同时只有一个使用者。

通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过OE/CE之类的信号选通。

如器件没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。

如果你的设备端口要挂在一个总线上，必须通过三态缓冲器。

因为在一个总线上同时只能有一个端口作输出，这时其他端口必须在高阻态，同时可以输入这个输出端口的数据。

所以你还需要有总线控制管理，访问到哪个端口，那个端口的三态缓冲器才可以转入输出状态，这是典型的三态门应用。

如果在线上没有两个以上的输出设备, 当然用不到三态门，而线或逻辑又另当别论了。

高阻态这是一个数字电路里常见的述语，指的是电路的一种输出状态，既不是高电平也不是低电平，如果高阻态再输入下一级电路的话，对下级电路无任何影响，和没接一样，如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平，随它后面接的东西定。

高阻态的实质：电路分析时高阻态可做开路理解。

什么是三态门信号三态信号（Tri-State或T/S），它与一般门电路不同，它的输出端除了出现高电平、低电平外，还可以出现第三个状态，即高阻态，亦称禁止态，但并不是3个逻辑值电路。

具备这三种状态的器件就叫做三态门。

一般门与其它电路的连接，无非是两种状态，1或者0，在比较复杂的系统中，为了能在一条传输线上传送不同部件的信号，研制了相应的逻辑器件称为三态门，三态门除了有这两种状态以外还有一个高阻态，就是高阻抗，相当于该门和它连接的电路处于断开的状态。

（因为实际电路中你不可能去断开它，所以设置这样一个状态使它处于断开状态）。

三态门是一种扩展逻辑功能的输出级，也是一种控制开关，主要是用于总线的连接，因为总线只允许同时只有一个使用者。

通常在数据总线上接有多个器件，每个器件通过CS之类的信号选通,如器件没有选通的话它就处于高阻态，相当于没有接在总线上，不影响其它器件的工作。

只有被选通的设备获得总线使用权的设备才能驱动信号，而没有获得总线使用权的设备则不能够驱动信号。

为了防止总线上各个设备之间的冲突，那些接在总线上设备需要先将输出信号置为三态，相当于总线断开，避免与总线上的其它设备发生冲突。

这种输出端口便是带三态的输出端口。

持续三态信号（Sustained Tri-State或s/t/s，或称STS)，是一个低电平有效的三态信号，在某一时刻有一个且只可能有一个设备驱动，驱动这个信号为低的设备在它释放对这个信号控制之前（也即是使这个信号浮空）必须驱动这个信号为高电平并至少维持这个高电平一个时钟周期。

新的设备只有在原先拥有这个信号的设备释放对这个信号控制之后才可以驱动这个信号。

s/t/s的信号需要上拉电阻，以使没有任何设备驱动他时，保持一个无效电平，即高电平。

这个上拉电阻由主控制设备提供。

三态逻辑与非门三态逻辑与非门如下图所示。

这个电路实际上是由两个与非门加上一个二极管D2组成。

虚线右半部分是一个带有源泄放电路的与非门，称为数据传输部分，T5管的u I1、u I2称为数据输入端。

三态门qua

三态门qua
三态门（Qua）是一种特殊的电子门电路，具有三种状态：高电平、低电平和悬浮状态。

与传统的二态门电路不同，三态门除了可以处于高电平和低电平状态外，还可以处于悬浮状态，即输出既不是高电平也不是低电平，而是处于不确定状态。

三态门的特性使得它在数字电路中具有广泛的应用。

例如，在总线结构中，多个设备共享同一条数据线，使用三态门作为控制信号，可以实现设备之间的数据传输和通信。

当某个设备需要向总线上传输数据时，它可以控制三态门的输出状态，将数据线置于相应的电平状态，从而实现数据传输。

而在不需要传输数据时，设备可以让三态门处于悬浮状态，使数据线呈高阻态，避免对总线的干扰。

此外，三态门还可以用于实现多路选择器、分时复用器等逻辑功能。

由于其具有高阻态的特点，可以在不需要进行数据传输时避免电流的浪费，降低功耗。

因此，三态门在低功耗应用领域也具有一定的应用前景。

总之，三态门（Qua）作为一种特殊的电子门电路，具有广泛的应用前景和重要的实际意义。

三态门电路实验报告

实验二（1）三态门电路设计班级姓名学号一、实验目的熟悉QuartusII仿真软件的基本操作，并用VHDL/Verilog语言设计一个三态门。

二、实验内容1、熟悉QuartusII软件的基本操作，了解各种设计输入方法（原理图设计、文本设计、波形设计）2、用VHDL语言设计一个三态门，最终在FPGA芯片上编程指令译码器，并验证逻辑实现。

三、实验方法1、实验方法：采用基于FPGA进行数字逻辑电路设计的方法。

采用的软件工具是QuartusII软件仿真平台，采用的硬件平台是Altera EPF10K20TI144_4的FPGA试验箱。

2、实验步骤：1、新建，编写源代码。

(1).选择保存项和芯片类型：【File】-【new project wizard】-【next】（设置文件路径+设置project name为stm）-【next】（设置文件名zlym.vhd—在【add】）-【properties】（type=AHDL）-【next】（family=FLEX10K；name=EPF10K10TI144-4）-【next】-【finish】(2).新建：【file】-【new】（第二个AHDL File）-【OK】2、写好源代码，保存文件（stm.vhd）。

3、编译与调试。

确定源代码文件为当前工程文件，点击【processing】-【start compilation】进行文件编译。

编译结果有一个警告，文件编译成功。

4、波形仿真及验证。

新建一个vector waveform file。

按照程序所述插入EN,A以及dataout)四个节点（EN,A为输入节点，dataout为输出节点）。

(操作为：右击-【insert】-【insert node or bus】-【node finder】（pins=all；【list】）-【>>】-【ok】-【ok】)。

任意设置EN,A的输入波形…点击保存按钮保存。

TTL或非门、集电极开路门和三态门电路

1.TTL或非门图4.4.6(a)表示TTL或非门的逻辑电路，图(b)是它的逻辑符号。

或非逻辑功能是对TTL与非门（图4.4.3）的结构改进而来，即用两个BJT管T2A和T2B代替T2。

若两输入端中有一个为高电平，则T2A和T2B均将截止，i B3=0，输出为高电平。

若A、B两输入端中有一个为高电平，则T2A或T2B将饱和，导致i B3＞0，i B3便使T3饱和，输出为低电平。

这就实现了或非功能。

即L=A+B=A·B。

这个式子表明，图4.4.6(a)就正逻辑而言是或非门。

图4.4.6 TTL或非门(a)电路图(b)逻辑符号2. 集电极开路门（OC门）所谓集电极开路是指TTL与非门电路的推拉式输出级中，删去电压跟随器，如图4.4.7(a)所示。

为了实现线与的逻辑功能，可将多个门电路输出管T3的集电极至电源V CC之间，加一公共的上拉电阻R P，如图4.4.7(a)所示。

为了简明起见，图中以两个集电极开路门并联为例。

图(c)为其逻辑符号，其中图标“”表示集电极开路之意。

图4.4.7集电极开路(OC)门(a)OC门的输出级(b)由构成的线与逻辑原理图(c)逻辑符号3.三态与非门（TSL门）三态与非门的输出除了具有一般与非门的两种状态，即输出电阻较小的高、低电平状态外，还具有高输出电阻的第三状态，称为高阻态，又称为禁止态。

一个简单的TSL门的电路如图4.4.8(a)所示，图(b)是它的逻辑符号。

其中CS为片选信号输入端，A、B为数据输入端。

图4.4.8三态与非门电路(a)电路图(b)逻辑符号当CS=1时，TSL门电路中的T5处于倒置放大状态，T6饱和，T7截止，即其集电极相当于开路。

此时输出与输入的逻辑关系与一般与非门相同。

这种状态成为TSL的工作状态。

但当CS=0时，T7导通，使T4的基极钳制于低电平。

同时由于低电平的信号送到T1的输入端，迫使T2和T3截止。

这样T3和T4均截止，门的输出端L出现开路，既不是低电平，又不是高电平，这就是第三工作状态。

三态门原理

三态门原理
三态门是一种逻辑门电路，它具有三种不同的输出状态，高电平、低电平和高
阻态。

在数字电子电路中，三态门被广泛应用于数据总线、存储器芯片、驱动器和其他逻辑电路中。

本文将介绍三态门的原理、特点和应用。

三态门的原理是基于晶体管的导通和截止。

在三态门中，晶体管可以处于三种
状态，导通状态、截止状态和高阻态。

当输入信号满足一定条件时，晶体管将处于导通状态，输出端将呈现低电平；当输入信号不满足条件时，晶体管将处于截止状态，输出端将呈现高电平；当输入信号为高阻态时，晶体管将处于高阻态，输出端将呈现高阻态。

三态门具有以下特点，首先，它可以有效地减少电路中的负载效应，提高电路
的传输速度和稳定性；其次，它可以实现多路数据的共享和选择，提高了电路的灵活性和可靠性；最后，它可以有效地减少功耗，提高了电路的能效比。

在实际应用中，三态门被广泛应用于数据总线和存储器芯片中。

在数据总线中，三态门可以实现多路数据的共享和选择，提高了数据传输的效率和可靠性；在存储器芯片中，三态门可以实现数据的读写和存储，提高了存储器的容量和速度。

总之，三态门是一种具有三种不同输出状态的逻辑门电路，它具有很多优点，
如减少负载效应、实现多路数据共享和选择、减少功耗等。

在数字电子电路中，三态门被广泛应用于数据总线、存储器芯片、驱动器和其他逻辑电路中，发挥着重要的作用。

三态门电路具有的三种状态

三态门电路具有的三种状态
一、引言
三态门电路是数字电子学中非常重要的一种逻辑门电路，它具有三种状态，能够实现多种功能。

本文将从三态门电路的定义、原理、应用等方面进行深入探讨。

二、三态门电路的定义
三态门电路是一种具有三种输出状态的数字逻辑门电路，其输出可以为高电平、低电平和高阻态。

当输出为高阻态时，该端口不会对其他端口产生影响。

三、三态门电路的原理
三态门电路由晶体管和反相器构成。

当输入信号为低电平时，晶体管截止，输出为高阻态；当输入信号为高电平时，晶体管导通，输出为低电平；当输入信号为使能信号时，晶体管导通或截止取决于使能信号的状态。

四、三态门电路的应用
1.总线控制：在多个设备共享同一条数据总线时使用。

2.数据选择器：选择多个数据源中的一个进行处理。

3.存储器芯片：在存储器芯片中使用以实现数据读写操作。

4.显示驱动器：在液晶显示屏等显示设备中使用以控制像素点亮灭。

五、常见问题解答
1.三态门电路与双向缓冲器有何区别？
三态门电路可以控制输出的高阻态，而双向缓冲器可以实现双向数据
传输。

2.三态门电路的优点是什么？
三态门电路具有输出状态多样化、输入信号灵活控制等优点。

3.三态门电路的缺点是什么？
三态门电路在设计时需要考虑使能信号的控制，否则容易出现误操作。

六、结论
三态门电路是一种重要的数字逻辑门电路，其具有多种应用场景。

在
实际应用中，需要根据具体情况进行合理设计和使用。

三态门的基本结构

三态门的基本结构
三态门是数字电路中常用的逻辑门之一，它由三个输入引脚和一个输出引脚组成。

三态门的基本结构通常包括以下几个部分：
1. 输入缓冲器：用于接收输入信号并对其进行缓冲放大。

输入缓冲器通常采用晶体管来实现。

2. 选择器：用于选择输入信号的有效性。

选择器通常由电平控制开关或晶体管实现。

3. 输出缓冲器：用于放大和调整逻辑门的输出电平。

输出缓冲器通常采用晶体管作为放大器。

通过这些基本部分的组合，三态门能够根据输入信号的不同将输出信号设为高电平（1）、低电平（0）或无效状态（高阻态）。

同时，三态门还可以通过输入控制信号来实现“开”和“关”的功能。

当控制信号为高电平时，三态门处于“开”状态，输入信号经过放大后输出；当控制信号为低电平时，三态门处于“关”状态，输出引脚悬空，不对外部信号产生影响。

总之，三态门的基本结构是由输入缓冲器、选择器和输出缓冲器组成的电路，能够根据输入信号和控制信号的组合来产生不同的输出状态。

一文读懂高阻态和三态门电路原理

一文读懂高阻态和三态门电路原理
高阻态
高阻态这是一个数字电路里常见的术语，指的是电路的一种输出状态，既不是高电平也不是低电平，如果高阻态再输入下一级电路的话，对下级电路无任何影响，和没接一样，如果用万用表测的话有可能是高电平也有可能是低电平，随它后面接的东西定。

高阻态的实质：电路分析时高阻态可做开路理解。

你可以把它看作输出（输入）电阻非常大。

他的极限可以认为悬空。

也就是说理论上高阻态不是悬空，它是对地或对电源电阻极大的状态。

而实际应用上与引脚的悬空几乎是一样的。

高阻态的意义：当门电路的输出上拉管导通而下拉管截止时,输出为高电平;反之就是低电平;如上拉管和下拉管都截止时,输出端就相当于浮空（没。