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標(biāo)簽 > D觸發(fā)器
觸發(fā)器是一個(gè)具有記憶功能的，具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的信息存儲(chǔ)器件，是構(gòu)成多種時(shí)序電路的最基本邏輯單元，也是數(shù)字邏輯電路中一種重要的單元電路。
觸發(fā)器是一個(gè)具有記憶功能的，具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的信息存儲(chǔ)器件，是構(gòu)成多種時(shí)序電路的最基本邏輯單元，也是數(shù)字邏輯電路中一種重要的單元電路。
在數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用。觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，即“0”和“1”，在一定的外界信號(hào)作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。
觸發(fā)器有集成觸發(fā)器和門(mén)電路組成的觸發(fā)器。觸發(fā)方式有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種。
觸發(fā)器是一個(gè)具有記憶功能的，具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的信息存儲(chǔ)器件，是構(gòu)成多種時(shí)序電路的最基本邏輯單元，也是數(shù)字邏輯電路中一種重要的單元電路。
在數(shù)字系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)中有著廣泛的應(yīng)用。觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，即“0”和“1”，在一定的外界信號(hào)作用下，可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。
觸發(fā)器有集成觸發(fā)器和門(mén)電路組成的觸發(fā)器。觸發(fā)方式有電平觸發(fā)和邊沿觸發(fā)兩種。
D觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖CP的前沿（正跳變0→1）發(fā)生翻轉(zhuǎn)，觸發(fā)器的次態(tài)取決于CP的脈沖上升沿到來(lái)之前D端的狀態(tài)，即次態(tài)=D。因此，它具有置0、置1兩種功能。由于在
CP=1期間電路具有維持阻塞作用，所以在CP=1期間，D端的數(shù)據(jù)狀態(tài)變化，不會(huì)影響觸發(fā)器的輸出狀態(tài)。
D觸發(fā)器應(yīng)用很廣，可用做數(shù)字信號(hào)的寄存，移位寄存，分頻和波形發(fā)生器等。
1. 結(jié)構(gòu)
D觸發(fā)器（data flip-flop或delay flip-flop）由6個(gè)與非門(mén)組成，其中G1和G2構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。電平觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí)，必須在正跳沿前加入輸入信號(hào)。如果在CP高電平期間輸入端出現(xiàn)干擾信號(hào)，那么就有可能使觸發(fā)器的狀態(tài)出錯(cuò)。而邊沿觸發(fā)器允許在CP觸發(fā)沿來(lái)到前一瞬間加入輸入信號(hào)。這樣，輸入端受干擾的時(shí)間大大縮短，受干擾的可能性就降低了。邊沿D觸發(fā)器也稱(chēng)為維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器。
2. 工作原理
SD和RD接至基本RS觸發(fā)器的輸入端，它們分別是預(yù)置和清零端，低電平有效。當(dāng)SD=1且RD=0時(shí)（SD的非為0，RD的非為1，即在兩個(gè)控制端口分別從外部輸入的電平值，原因是低電平有效），不論輸入端D為何種狀態(tài)，都會(huì)使Q=0，Q非=1，即觸發(fā)器置0；當(dāng)SD=0且RD=1（SD的非為1，RD的非為0）時(shí)，Q=1，Q非=0，觸發(fā)器置1，SD和RD通常又稱(chēng)為直接置1和置0端。我們?cè)O(shè)它們均已加入了高電平，不影響電路的工作。
工作過(guò)程如下：
1）CP=0時(shí)，與非門(mén)G3和G4封鎖，其輸出Q3=Q4=1，觸發(fā)器的狀態(tài)不變。同時(shí)，由于Q3至Q5和Q4至Q6的反饋信號(hào)將這兩個(gè)門(mén)打開(kāi)，因此可接收輸入信號(hào)D，Q5=D，Q6=Q5非=D非。
2）當(dāng)CP由0變1時(shí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。這時(shí)G3和G4打開(kāi)，它們的輸入Q3和Q4的狀態(tài)由G5和G6的輸出狀態(tài)決定。Q3=Q5非=D非，Q4=Q6非=D。由基本RS觸發(fā)器的邏輯功能可知，Q=Q3非=D。
3）觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后，在CP=1時(shí)輸入信號(hào)被封鎖。這是因?yàn)镚3和G4打開(kāi)后，它們的輸出Q3和Q4的
狀態(tài)是互補(bǔ)的，即必定有一個(gè)是0，若Q3為0，則經(jīng)G3輸出至G5輸入的反饋線將G5封鎖，即封鎖了D通往基本RS觸發(fā)器的路徑；該反饋線起到了使觸發(fā)器維持在1狀態(tài)和阻止觸發(fā)器變?yōu)?狀態(tài)的作用，故該反饋線稱(chēng)為置1維持線，置0阻塞線。Q4為0時(shí)，將G3和G6封鎖，D端通往基本RS觸發(fā)器的路徑也被封鎖。Q4輸出端至G6反饋線起到使觸發(fā)器維持在0狀態(tài)的作用，稱(chēng)作置0維持線；Q4輸出至G3輸入的反饋線起到阻止觸發(fā)器置1的作用，稱(chēng)為置1阻塞線。因此，該觸發(fā)器常稱(chēng)為維持-阻塞觸發(fā)器?？傊撚|發(fā)器是在CP正跳沿前接受輸入信號(hào)，正跳沿時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn)，正跳沿后輸入即被封鎖，三步都是在正跳沿后完成，所以有邊沿觸發(fā)器之稱(chēng)。與主從觸發(fā)器相比，同工藝的邊沿觸發(fā)器有更強(qiáng)的抗干擾能力和更高的工作速度。 /span》。由基本RS觸發(fā)器的邏輯功能可知，Q=Q3非=D。
D觸發(fā)器邏輯圖和邏輯符號(hào)
可以將JK觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為D觸發(fā)器，其邏輯圖和邏輯符號(hào)如圖1（a）和（b）所示。當(dāng)D=1，即
，
時(shí)，在CP的下降沿觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為（或保持）1態(tài)；當(dāng)
，即
，
時(shí)，在CP的下降沿觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)為（或保持）0態(tài)。
（a）邏輯圖（b）邏輯符號(hào)
圖1D觸發(fā)器
由以上可知，某個(gè)時(shí)鐘脈沖來(lái)到之后輸出端Q的狀態(tài)和該脈沖來(lái)到之前輸入端D的狀態(tài)一致，即
D觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表見(jiàn)表1。
表1 D觸發(fā)器的邏輯狀態(tài)表
D
功能
00
置0
1
10
置1
1
國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的D觸發(fā)器主要是維持阻塞型（不在本書(shū)中討論），如雙上升沿D觸發(fā)器74LS74、四上升沿D觸發(fā)器74LS175等，它們?cè)跁r(shí)鐘脈沖的上升沿觸發(fā)，邏輯符號(hào)如圖2所示，在CP輸入端不加小圓圈。
圖2上升沿D觸發(fā)器的邏輯符號(hào)圖3 D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T(mén)觸發(fā)器
也可將D觸發(fā)器轉(zhuǎn)換為T(mén)觸發(fā)器，如圖3所示。它的邏輯功能是每來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，翻轉(zhuǎn)一次，即
，具有記數(shù)功能。
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