三态门verilog

双向口-三态门的电路

IC专业技术文章2008-12-06 14:59:24 阅读119 评论0 字号：大中小订阅

1.TTL三态门电路工作原理:

三态门电路的基本结构如下图所示：

(1)图1给出了三态门的电路结构图及图形符号。其中控制端EN为低电平时,P点为高电平，二极管D截止，电路工作状态和普通的与非门没有区别。这时Y=A*B，可能是高电子也可能是低电平，视A、B 的状态而定。而当控制端EN为高电平时(EN=1)，P点为低电平，它控制T1发射极，把VBl钳位在1V，使T2、T5载止。同时二极管D导通，T4的基极电位被钳在1V，使T4载止。由于T4、T5同时载止，所

以输出端呈高阻状态.

(2)图2中是将CMOS反相器的输出端同一个模拟开关相串联，即可组成三态门。图中T1、T2组成反相器，TG和反相器3组成模拟开关，其工作原理是：当控制端电压EN# =1时，由于模拟开关断开，输出端与电源及地线都相当于开路，故呈现高阻抗状态。当EN#=0时，模拟开关闭合，输出端Y取决于反相器的输入电压。若A= OV，则T2截止，T1导通，Y=VDD，输出高电平；若A=1，则T2导通，T1载

止，Y=OV，输出低电平

2.三态门电路的应用

三态门电路的应用电路如下：

(1)多路信号分时传递

在一些复杂的数字系统中，为了减少各个单元电路之间连接线的数目，希望能在同一条导线上分时传递若干个门电路的输出信号。这时可采用图3所示的连接方式。图中G1-Gn。均为三态与非门。只要在工作时控制各个门的En端轮流等于“1”，而且任何时候仅有一个等于“1”就可以把各个门的输出信号轮流送

到公共的传输线一总线上而互不干扰。

(2)用作双向传输的总线接收器

在数字系统中常利用三态输出门电路实现数据的双向传输。

在图4电路中，当EN=1时，G1工作而G2为高阻抗，内存数据D0经G1反相后送到总线上去。

当EN=0时，G2工作而G1为高阻抗，来自总线的数据经G2反相后由D1送入内存。

3.分析完双向口三态门电路后，说明inout端口的verilog实现方法

当inout端口不输出时，将三态门置高阻。这样信号就不会因为两端同时输出而出错了(如图4所示)

对双向口，我们可以将其理解为2个分量：一个输入分量，一个输出分量。另外还需要一个控制信号控制输出分量何时输出。此时，我们就可以很容易地对双向端口建模。

例如：

module bidirection_io(inner_port,out_en,outer_port);

input out_en;

inout[7:0] inner_port;

inout[7:0] outer_port;

assign outer_port=(out_en==1)?inner_port:8'hzz; //assign 1

assign inner_port=(out_en==0)?outer_port:8'hzz; //assign 2

endmodule

如下图所示: