收發器使用背對背三態緩沖器將不同設備連接到共享雙向雙向數據的公共通信總線。

甲收發器可以用來提供雙向的，輸入或輸出控制，無論是數字或模擬設備到公共共享數據總線。與緩沖區不同，收發器是雙向設備，允許數據沿任一方向流經它們。

因此，他們的名字“收發器”是從兩個詞的合并來混成詞反-mitter和重新ceive（發射器/接收器）。收發器也被稱為：發送/接收或驅動器/接收器設備。

緩沖器不執行反轉或決策功能，這與具有兩個或多個輸入的數字邏輯門不同，但產生的輸出條件與輸入的條件完全匹配。因此，一個緩沖器是一個“非反相”器件產生的布爾表達式：Q=甲。

數字緩沖器

A數字緩沖器像圖示的一個，是一個單向設備，即該信號僅在一個方向通過它們，從輸入端“甲”到輸出為“Q“。

因此，對于正邏輯器件（例如CMOS74HC4050），當輸入A為邏輯“1”時，輸出Q為邏輯“1”，而當輸入A為邏輯“0”時，輸出Q為邏輯“0”十六進制緩沖門。

緩沖器可用于將其他門或電路級彼此隔離，以防止一個電路的阻抗或操作影響另一電路的阻抗或操作。同樣，緩沖器也可以單獨用作晶體管開關等高電流負載的驅動器，因為它們的輸出驅動能力（扇出）通常遠高于其輸入信號要求。例如，TTL74LS07具有開放集電極，高壓（30伏）輸出的十六進制緩沖器/驅動器。

TTL74LS07數字緩沖器

如圖所示，還可以使用備用邏輯AND或邏輯OR門或使用成對的NOT門（反相器）來實現數字同相緩沖器功能。

等效緩沖設計

單個輸入數字緩沖器的缺點之一是Q處的輸出將始終與輸入處于相同的邏輯電平，這可能會影響連接到緩沖器輸出端子的任何電路或設備。解決此問題的一種方法是將基本緩沖區轉換為三態緩沖區（通常稱為三態緩沖區）。

“三態緩沖器”

三態緩沖器是另一種類型的緩沖器電路，可用于控制邏輯信號從其輸入到其輸出的通過。三態緩沖器是一種組合設備，其輸出可以通過外部“控制”或“啟用”（EN）信號輸入以電子方式“打開”或“關閉”，從而使其可以在面向總線的系統中使用。

顧名思義，三態緩沖器的“Q”輸出可以呈現三種可能的狀態之一，即邏輯“0”，邏輯“1”和High-Z（高阻抗），即開路電路，而不是標準的“0”和“1”狀態。

緩沖器使能或控制信號可以是邏輯“0”或邏輯“1”電平信號，當數字信號通過時，其輸出為反相和同相。兩種最常用的三態緩沖器IC是TTL74LS125和TTL74LS126。

因此，三態緩沖器需要兩個輸入。如圖所示，一個是數據輸入（A），另一個是控制或啟用輸入（EN）。

三態緩沖開關等效

三態緩沖器的符號與上面的標準緩沖器符號非常相似，但增加了代表啟用/禁用控制功能的第二個輸入。當使能（EN）輸入處于邏輯電平“1”（對于正邏輯）時，它充當普通緩沖器，允許輸入信號A直接傳遞給Q的輸出。它是邏輯“0”還是邏輯“1”。

當使能輸入為邏輯“0”時，三態緩沖器被激活為第三狀態，并禁用或關閉其輸出，從而產生開路狀態。第三個條件既不是邏輯“1”（高）也不是邏輯“0”（低），而是給出了處于非常高阻抗High-Z的輸出狀態，通常寫為：Hi-Z。

因此，三態緩沖器具有兩個邏輯狀態輸入“0”或“1”，但可以產生三種不同的輸出狀態，即“0”，“1”或“Hi-Z”，這就是為什么將其稱為“三態”的原因”或“三態”設備。注意，該第三狀態不等于邏輯電平“0”或“1”，而是高阻抗狀態，因為其輸出被電斷開。

然后，我們可以正確聲明一個積極啟用的三態緩沖區：

如果啟用信號為邏輯高電平“1”，則緩沖門的輸入信號將直接傳遞到其輸出。

如果使能信號為LOW（邏輯“0”），則緩沖門的輸出就像開路一樣，即高阻抗（Hi-Z）。

我們可以將三態緩沖區的真值表顯示為：

有源“HIGH”三態緩沖器

三態緩沖器以集成形式提供，如四，十六進制或八進制緩沖器/驅動器，例如TTL74LS244，如圖所示。

74LS244八進制三態緩沖器

注意，八個緩沖區被配置為兩組，每組四個，其中第一組（A1至A4）由啟用輸入CA控制，第二組（A5至A8）由啟用輸入CB控制。如果需要切換晶體管負載，74LS244具有非常高的灌電流和灌電流能力。

三態緩沖器控制

那么我們可以使用三態或三態緩沖器做什么呢。三態緩沖器可以通過使任何一個時刻只有一個三態器件驅動導線總線而所有其他緩沖器保持其Hi-Z狀態來允許多個設備共享一條公共輸出線或總線。考慮下面的電路。

單個總線上有多個三態緩沖器

每個三態緩沖器的輸出連接到公共線總線，但其使能輸入連接到二進制解碼器。解碼器由于其使能信號而保證在任何時候只有一個三態緩沖器處于活動狀態。這允許活動緩沖區的數據直接傳遞到公共總線上，而其他未使能緩沖區的輸出則有效斷開并處于高阻抗狀態。因此，哪個緩沖器連接到公共線將取決于解碼器的二進制值選擇輸入。

因此，在任何給定時間，最多只能有一個三態緩沖器處于“活動狀態”。您可能已經注意到，連接到上方一條輸出線上的不同數據輸入的可能組合類似于4對1線路多路復用器的組合，并且您可能會正確地使用三態緩沖器輕松構建多路復用器電路。

通過簡單地將其使能（EN）輸入直接連接到+Vcc或地，即可輕松將任何三態緩沖器元件轉換為普通數字緩沖器，具體取決于所使用的三態緩沖器。因此，輸出將永久啟用，因此出現在“A”處的任何輸入信號將直接通過緩沖器到達“Q”處的輸出。

到目前為止，我們已經看到，我們可以使用三態緩沖區以單向方式將信息發送到公共電線或總線上。但是，我們如何使用它們在兩個方向上發送數據，即也發送數據并從公共有線總線接收數據。

雙向緩沖區控制

也可以將三態緩沖器“背對背”（反向并聯）連接，以產生所謂的雙向緩沖器或收發器電路。如圖所示，通過使用附加的反相器，一個三態緩沖器用作“高電平有效緩沖器”，而另一個三態緩沖器用作“低電平有效緩沖器”。

單個總線上有多個三態緩沖器

在這里，兩個三態緩沖器與使能控制輸入端并聯但從“A”反向連接到“B”，EN的作用更像是方向控制信號，因此允許“從”讀取數據并“向”發送數據到“同一數據終端”。

因此，在這個簡單的示例中，當使能輸入為高電平時，（EN等于邏輯“1”）數據被允許通過緩沖器1從A傳遞到B，而當使能輸入為低電平時，（EN等于邏輯“0”）數據通過緩沖區2從B傳遞到A。

因此，使能輸入“EN”用作方向控制，根據該控制輸入的邏輯狀態，允許數據沿任一方向流動。在這種類型的應用中，可以使用具有雙向切換功能的三態緩沖器（例如TTL74LS245或反相CMOS74ALS620）來產生所謂的總線收發器。

總線收發器

總線收發器是三態雙向設備，它允許兩點之間的數據流，使其與面向總線的系統或接口電路的雙向（輸入或輸出）控制兼容。總線收發器可以是TTL74LS242的反相設備，也可以是TTL74LS243的同相設備。

因此，我們可以使用8線八進制收發器將任何輸入/輸出設備連接到8位數據總線，其中最常見的總線收發器IC用于發送和接收數據，即下面的TTL74LS245。

74LS245總線收發器

TTL74LS245是一個八路總線收發器（發送器/接收器），設計用于兩個數據總線或輸入/輸出設備之間的異步雙向通信。收發器允許根據方向控制（DIR）輸入（引腳1）上的邏輯電平將數據從端子A傳輸到端子B或反向傳輸。

因此，例如，如果方向控制輸入為邏輯電平“1”為高電平，則數據將從端子A傳遞至端子B。如果方向控制輸入為邏輯電平“0”，則數據將低電平輸入。當保持邏輯電平“1”為高電平時，輸出芯片使能（CE）輸入（引腳19）可用于禁用設備，從而使端子以及因此連接的所有端子有效。數據總線彼此有效隔離。