數(shù)字電路及其應(yīng)用（十二）

　　2.三態(tài)輸出與非門和集成三態(tài)R－S鎖存觸發(fā)器。
　　
　　（1）三態(tài)輸出與非門。又稱三態(tài)門，它與一般的與非門不同，其輸入、輸出除了具有與非門的功能外，還可以出現(xiàn)第三種狀態(tài)——高阻狀態(tài)（或稱禁止態(tài)）。三態(tài)門的邏輯符號(hào)如圖41所示，當(dāng)EN端接“0”（或“1”）電平時(shí)，三態(tài)門按照與非門邏輯工作；當(dāng)EN端接“1”（或“0”）電平時(shí)，三態(tài)門截止，這時(shí)若從輸出端看進(jìn)去，它處于高阻狀態(tài)，所以稱EN端為控制端（又稱使能端）。在計(jì)算機(jī)電路中，常把A、B端叫做數(shù)據(jù)輸入端；還把EN端接“0”（或“1”）時(shí)叫三態(tài)門的工作狀態(tài)——高阻狀態(tài)。至于EN端該接“1”或“0”，才能使它成高阻狀態(tài)？這由給定型號(hào)集成電路的真值表而定，讀者無需硬記。
　　
　　在計(jì)算機(jī)（包括單片機(jī)）中，三態(tài)電路很有用處，用它可在一根導(dǎo)線上輪流（輸入/輸出）傳送多個(gè)不同的數(shù)據(jù)信號(hào)或控制信號(hào)，如圖42所示。通常把圖中接受三個(gè)門的AB線叫做總線（又稱母線）。若令EN1、EN2和EN3分時(shí)地接“0”（或“1”）電平時(shí)，則AB、CD、EF的三組數(shù)據(jù)就會(huì)輪流地按與非門關(guān)系送到總線AB上，達(dá)到用一根總線傳輸（輸入/輸出）三組信號(hào)目的。
　　
　　（2）三態(tài)R－S鎖存觸發(fā)器CD4044
　　
　　將三態(tài)輸出的與非門接成R－S觸發(fā)器，就構(gòu)成了具有三態(tài)的鎖存觸發(fā)器，如集成電路CD4044。CD4044是16引腳的IC，內(nèi)含4個(gè)三態(tài)R－S觸發(fā)器，其引腳功能如圖43所示。圖中的EN端是各R－S觸發(fā)器共同的三態(tài)控制端（“0”電平禁止）；S、R代表各自的R－S觸發(fā)器的輸入端，Q1～Q4代表各觸發(fā)器的輸出端，觸發(fā)器的Q端均未引出。附表是CD4044的真值表。從表中看出它與上次連載中的R－S與非門觸發(fā)器的真值表相比，除多了一個(gè)控制端EN外，均完全相同，只需把EN端接高電平，該IC就是含有四個(gè)R－S與非門觸發(fā)器的集成電路。注意：用或非門也可以構(gòu)成三態(tài)R－S鎖存觸發(fā)器，如集成電路CD4043。
　　
　　圖44是用CD4044設(shè)計(jì)的報(bào)警器電路。AB線是用戶設(shè)置的防盜線（用漆包線組成）。用該線把需防盜的區(qū)域圍起來。圖中繪出的R－S觸發(fā)器是指CD4044內(nèi)部電路的原理而非實(shí)際的完整電路。圖中S1端通過電阻R2高電平（“1”），但由于AB線的短路使S1處于“0”電平，R1端通過電阻R1接“0”電平，EN端（三態(tài)）接高電平使CD4044按照R－S觸發(fā)器的邏輯工作。電容器C是開機(jī)時(shí)，使R1端置“1”電平的，由CD4044的真值表可知，開機(jī)加電之后R－S觸發(fā)器處于“1”態(tài)，Q1輸出高電平，BG1管飽和導(dǎo)通，BG2管截止。一旦AB線被賊切斷，S處于“1”電平，因R1處于“0”電平，結(jié)果R－S觸發(fā)器置“0”態(tài)（參看真值表），BG1管截止，BG2導(dǎo)通，訊響器工作發(fā)出報(bào)警聲。開關(guān)K是二次分布AB線的復(fù)位開關(guān)。由上述可見，分析電路時(shí)只需把握R－S觸發(fā)器的特性和CD4044真值表，則圖44的電路原理就一目了然。             

成都 史為