D觸發(fā)器原理之低調(diào)的真相

作者：李雪時間：2015-02-04 來源：電子產(chǎn)品世界

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　　導(dǎo)讀：觸發(fā)器又稱為雙穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，是一種可以存儲電路狀態(tài)的電子元件，廣泛用于運算器、計算器、存儲器中。最簡單的觸發(fā)器便是RS觸發(fā)器了，相信大家都有所了解，今天在此基礎(chǔ)上，我們一起來八一八D觸發(fā)器原理的真相。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/269468.htm

一、D觸發(fā)器原理- -簡介

　　D觸發(fā)器(data flip-flop)也稱為維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器，由六個與非門組成，其電路圖及其邏輯符號如下圖所示。其中G1和G2構(gòu)成基本的RS觸發(fā)器，G3和G4構(gòu)成時鐘控制電路，G5和G6組成數(shù)據(jù)輸入電路。由于分別為復(fù)位端和置位端，在分析D觸發(fā)器工作原理時均視為高電平，以保證不影響電路工作。

二、D觸發(fā)器原理- -鐘控D觸發(fā)器

　　在分析維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器的工作原理之前，讓我們先來看看的復(fù)位功能的置位功能是如何實現(xiàn)的吧。

　　電路中的端分別完成復(fù)位功能和置位功能，均為低電平有效，即時，不論輸入數(shù)據(jù)D處于什么狀態(tài)，其輸出端都為 ;而當時，不論輸入數(shù)據(jù)D處于什么狀態(tài)，其輸出端都為。具體工作原理如下：

　　(1)當時，G2輸出端為1，即 ;與此同時，的低電平到達G6的輸入端，使得G6輸出端為1，G5輸出端為0，G3輸出端為1，此時G1的三個輸入都為高電平，從而導(dǎo)致其輸出端為低電平，即Q=0。完成了觸發(fā)器復(fù)位的功能。

　　(2)當時，G1的輸出端為1，即Q=1;與此同時，的低電平到達G5的輸入端，使得G5輸出端為1，當CP=1時，G3輸出端為0，G4輸出端為1，此時G2的三個輸入都為高電平，從而導(dǎo)致其暑促段為低電平，即。完成了觸發(fā)器置位的功能。

三、D觸發(fā)器原理- -邊沿D觸發(fā)器

　　根據(jù)以上對鐘控觸發(fā)器的分析可知，的復(fù)位功能和的置位功能與CP信號無關(guān)，均為低電平時有效，而當、均為高電平時，輸出端狀態(tài)取決于輸入端D，其工作原理如下：

　　(1)在D=0前提下，G6輸出端為1。當CP=0時，G3、G4輸出端都為1，G5輸出端為0，使得G3輸出端恒為1，保持不變;當CP由0變?yōu)?時，G3保持輸出端為1，G4輸出端變?yōu)?，從而導(dǎo)致，而G4輸出端連接到G6的輸入端，使得G6輸出端恒為1，在改變D時也保持不變。故將G4到G6的連接線稱為置0維持線，故將G3到G4的連接線稱為置0阻塞線。

　　(2)在D=1前提下，當CP=0時，G3、G4輸出端都為1，G6輸出端為0，使得G4、G5輸出端恒為1，保持不變;當CP由0變?yōu)?時，G3輸出端變?yōu)?，從而導(dǎo)致，而G3的輸出端連接到G5的輸入端，使得G5輸出端恒為1，在改變D時也保持不變。故將G3到G5的連接線稱為置1維持線，G5到G6的連接線稱為置1阻塞線。

　　根據(jù)以上分析可知，該邊沿觸發(fā)器的特性方程為。由于采用了維持阻塞的結(jié)構(gòu)，當時鐘信號CP的上升沿到來時，將D的數(shù)據(jù)送到輸出端，具有邊沿觸發(fā)的特性，而在CP信號上升沿之后，即使D的數(shù)據(jù)發(fā)生了改變，輸出端也不會發(fā)生改變。