你了解三态缓冲器的原理吗?三态缓冲器有哪些应用?

三态缓冲器是一种控制设备，通过三态缓冲器可以实现逻辑控制。为增进大家对三态缓冲器的认识，本文将对三态缓冲器、三态缓冲器的原理、三态缓冲器的应用予以介绍。如果你对三态缓冲器具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、三态缓冲器及其原理

三态缓冲器(Three-state buffer)，又称为三态门、三态驱动器，其三态输出受到使能输出端的控制，当使能输出有效时，器件实现正常逻辑状态输出(逻辑0、逻辑1)，当使能输入无效时，输出处于高阻状态，即等效于与所连的电路断开。

读/写控制电路接收CPU发来的相关控制信号，以控制数据的输入/输出。三态数据缓冲器是数据输入/输出的通道，数据传输的方向取决于控制逻辑对三态门的控制。CPU发往存储芯片的控制信号主要有读/写信号(R/W)、片选信号(CS)等。值得注意的是，不同性质的半导体存储芯片其外围电路部分也各有不同，如在动态RAM中还要有预充、刷新等方面的控制电路，而对于ROM芯片在正常工作状态下只有输出控制逻辑等。

缓冲器是数字元件的其中一种，它对输入值不执行任何运算，其输出值和输入值一样，但它在计算机的设计中有着重要作用。

缓冲器分为两种，常用缓冲器(常规缓冲器)和三态缓冲器。常规缓冲器总是将值直接输出，用于将电流输出到高一级电路系统。三态缓冲器除了常规缓冲器的功能外，还有一个选项卡通输入端，用E表示。当E=0和E=1时有不同的输出值。

缓冲器又可以分为输入缓冲器和输出缓冲器两种。前者的作用是将外设送来的数据暂时存放，以便处理器将它取走;后者的作用是用来暂时存放处理器送往外设的数据。有了数控缓冲器，就可以使高速工作的CPU与慢速工作的外设起协调和缓冲作用，实现数据传送的同步。由于缓冲器接在数据总线上，故必须具有三态输出功能。

当E=1时，选通，其输入直接送到输出;

若E=0，缓冲器被阻止，无论输入什么值，输出的总是高阻态，用Z表示。高阻态能使电流降到足够低，以致于类似缓冲器的输出没有与任何东东相连。

为减少信息传输线的数目，大多数计算机中的信息传输线均采用总线形式，即凡要传输的同类信息都走同一组传输线，且信息是分时传送的。在计算机中一般有三组总线，即数据总线、地址总线和控制总线。为防止信息相互干扰，要求凡挂在总线上的寄存器或存储器等，它的传输端不仅能呈现0、1两个信息状态，而且还应能呈现第三种状态——高阻抗状态(又称高阻状态)，即此时好像它们的输出被断开，对总线状态不起作用，此时总线可由其它器件占用。即可实现上述的功能，它除具有输入输出端之外，还有一控制端。

当控制端E=1时，输出=输入，此时总线由该器件驱动，总线上的数据由输入数据决定;

当控制端E=0时，输出端呈高阻抗状态，该器件对总线不起作用。当寄存器输出端接至三态门，再由三态门输出端与总线连接起来，就构成三态输出的级冲寄存器。如下图所示就是一个4位的三态输出缓冲寄存器。由于这里采用的是单向三态门，所以数据只能从寄存器输出到数据总线。如果要实现双向传送，则要用双向三态门。

二、三态缓冲器的应用

1. 数码电路

三态缓冲器可以用于数码电路中的多路器和选择器。这些器件可以将多个输入信号映射到不同的输出端口。通过使用控制信号，可以通过控制三态缓冲器输出的状态，将一个输入信号分配到多个输出信号中。这些功能对于数字信号的处理尤为重要。

2. 计算机

三态缓冲器广泛应用于计算机中。在计算机中，三态缓冲器可以用于控制系 统总线和内部总线。总线可以被连接到多个设备，用于在计算机内进行数据传输。通过使用三态缓冲器，可以控制总线的状态，使其只能被一个设备访问，以避免竞争等问题。

3. 消费电子设备

三态缓冲器还可以用于消费电子设备中。例如，在电视机遥控器中，通过使用三态 输出缓冲器，可以控制多个按键，使之产生相应的控制信号。在音频播放器中，三态缓冲器可以用于控制音频信号，并将其输出到扬声器。

4. 通信系统

三态缓冲器还可以用于通信系统中。在通信系统中，传输的信号通常是数字信号，因此对于数据传输的处理和控制尤为重要。通过使用三态缓冲器，可以控制和处理传输中的数字信号，并将其传输到其他设备中。

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