三態緩沖器工作原理

三態緩沖器（Three-state buffer），又稱為三態門、三態驅動器，其三態輸出受到使能輸出端的控制，當使能輸出有效時，器件實現正常邏輯狀態輸出（邏輯0、邏輯1），當使能輸入無效時，輸出處于高阻狀態，即等效于與所連的電路斷開。

緩沖器是數字元件的其中一種，它對輸入值不執行任何運算，其輸出值和輸入值一樣，但它在計算機的設計中有著重要作用。

緩沖器分為兩種，常用緩沖器（常規緩沖器）和三態緩沖器。常規緩沖器總是將值直接輸出，用于將電流輸出到高一級電路系統。三態緩沖器除了常規緩沖器的功能外，還有一個選項卡通輸入端，用E表示。當E=0和E=1時有不同的輸出值。

緩沖器又可以分為輸入緩沖器和輸出緩沖器兩種。前者的作用是將外設送來的數據暫時存放，以便處理器將它取走；后者的作用是用來暫時存放處理器送往外設的數據。有了數控緩沖器，就可以使高速工作的CPU與慢速工作的外設起協調和緩沖作用，實現數據傳送的同步。由于緩沖器接在數據總線上，故必須具有三態輸出功能。

當E=1時，選通，其輸入直接送到輸出；

若E=0，緩沖器被阻止，無論輸入什么值，輸出的總是高阻態，用Z表示。高阻態能使電流降到足夠低，以致于類似緩沖器的輸出沒有與任何東東相連。

為減少信息傳輸線的數目，大多數計算機中的信息傳輸線均采用總線形式，即凡要傳輸的同類信息都走同一組傳輸線，且信息是分時傳送的。在計算機中一般有三組總線，即數據總線、地址總線和控制總線。為防止信息相互干擾，要求凡掛在總線上的寄存器或存儲器等，它的傳輸端不僅能呈現0、1兩個信息狀態，而且還應能呈現第三種狀態——高阻抗狀態（又稱高阻狀態），即此時好像它們的輸出被斷開，對總線狀態不起作用，此時總線可由其它器件占用。即可實現上述的功能，它除具有輸入輸出端之外，還有一控制端，請看下圖。

當控制端E=1時，輸出=輸入，此時總線由該器件驅動，總線上的數據由輸入數據決定；

當控制端E=0時，輸出端呈高阻抗狀態，該器件對總線不起作用。當寄存器輸出端接至三態門，再由三態門輸出端與總線連接起來，就構成三態輸出的級沖寄存器。如下圖所示就是一個4位的三態輸出緩沖寄存器。由于這里采用的是單向三態門，所以數據只能從寄存器輸出到數據總線。如果要實現雙向傳送，則要用雙向三態門。