數字電路及其應用（十二）

　　2.三態輸出與非門和集成三態R－S鎖存觸發器。
　　
　　（1）三態輸出與非門。又稱三態門，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，還可以出現第三種狀態——高阻狀態（或稱禁止態）。三態門的邏輯符號如圖41所示，當EN端接“0”（或“1”）電平時，三態門按照與非門邏輯工作；當EN端接“1”（或“0”）電平時，三態門截止，這時若從輸出端看進去，它處于高阻狀態，所以稱EN端為控制端（又稱使能端）。在計算機電路中，常把A、B端叫做數據輸入端；還把EN端接“0”（或“1”）時叫三態門的工作狀態——高阻狀態。至于EN端該接“1”或“0”，才能使它成高阻狀態？這由給定型號集成電路的真值表而定，讀者無需硬記。
　　
　　在計算機（包括單片機）中，三態電路很有用處，用它可在一根導線上輪流（輸入/輸出）傳送多個不同的數據信號或控制信號，如圖42所示。通常把圖中接受三個門的AB線叫做總線（又稱母線）。若令EN1、EN2和EN3分時地接“0”（或“1”）電平時，則AB、CD、EF的三組數據就會輪流地按與非門關系送到總線AB上，達到用一根總線傳輸（輸入/輸出）三組信號目的。
　　
　?。?）三態R－S鎖存觸發器CD4044
　　
　　將三態輸出的與非門接成R－S觸發器，就構成了具有三態的鎖存觸發器，如集成電路CD4044。CD4044是16引腳的IC，內含4個三態R－S觸發器，其引腳功能如圖43所示。圖中的EN端是各R－S觸發器共同的三態控制端（“0”電平禁止）；S、R代表各自的R－S觸發器的輸入端，Q1～Q4代表各觸發器的輸出端，觸發器的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與非門觸發器的真值表相比，除多了一個控制端EN外，均完全相同，只需把EN端接高電平，該IC就是含有四個R－S與非門觸發器的集成電路。注意：用或非門也可以構成三態R－S鎖存觸發器，如集成電路CD4043。
　　
　　圖44是用CD4044設計的報警器電路。AB線是用戶設置的防盜線（用漆包線組成）。用該線把需防盜的區域圍起來。圖中繪出的R－S觸發器是指CD4044內部電路的原理而非實際的完整電路。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）接高電平使CD4044按照R－S觸發器的邏輯工作。電容器C是開機時，使R1端置“1”電平的，由CD4044的真值表可知，開機加電之后R－S觸發器處于“1”態，Q1輸出高電平，BG1管飽和導通，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，結果R－S觸發器置“0”態（參看真值表），BG1管截止，BG2導通，訊響器工作發出報警聲。開關K是二次分布AB線的復位開關。由上述可見，分析電路時只需把握R－S觸發器的特性和CD4044真值表，則圖44的電路原理就一目了然。             

成都 史為