触发器的电路图由逻辑门组合而成,其结构均由R-S锁存器派生而来(广义的触发器包括锁存器)。触发器可以处理输入、输出信号和时钟频率之间的相互影响。
在R-S锁存器的前面加一个由两个与门和一个非门构成的附加电路,则构成D触发器。当时钟脉冲CP为1时,读入输入端D的数据并传至输出端;当CP为0时,根据与门“只要有一个输入端为0则输出为0”的特性,输入端D的数据被与门屏蔽了,无法到达输出端,不管输入D怎样变化,Q端输出值都保持不变,只有等到下一个CP高电平到来时,才会把当前的D值送出。这样就实现了延迟输出即暂时保存的功能。从电路的动作可以看出,时钟输入端起到控制的作用,CP为1时,能触发后面的锁存器把D的值暂时锁存起来,这也正是触发器名词中“触发”的含义,这正是触发器与锁存器的联系与区别:触发器利用了锁存器的保存原理,但是加上了触发功能,可以控制保存的时间。
触发器的逻辑功能,是指触发器的次态和现态及输入信号之间在稳态下的逻辑关系。这种逻辑关系可以用特性表、特性方程或状态转换图给出。根据逻辑功能的不同特点,把触发器分为RS、JK、T、D等几种类型。
复位/置位触发器又被称为RS触发器,是由两个与非门交叉耦合构成的具有复位和置位功能的触发器。RS触发器是构成其它各种功能触发器的基本组成部分,故又称为基本RS触发器。基本RS触发器的用途之一是构成“防抖动电路”。
D触发器是一个具有记忆功能的,具有两个稳定状态的信息存储器件,是构成多种时序电路的最基本逻辑单元,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。因此,D触发器在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态,即"0"和"1",在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。
D触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种,前者在CP(时钟脉冲)=1时即可触发,后者多在CP的前沿(正跳变0→1)触发。D触发器的次态取决于触发前D端的状态,即次态=D。因此,它具有置0、置1两种功能。对于边沿D触发器,由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用,所以在CP=1期间,D端的数据状态变化,不会影响触发器的输出状态。
JK触发器具有置0、置1、保持和翻转功能,在各类集成触发器中,JK触发器的功能最为齐全。在实际应用中,它不仅有很强的通用性,而且能灵活地转换其他类型的触发器。由JK触发器可以构成D触发器和T触发器。
T触发器 凡在CP时钟脉冲控制下,根据输入信号T取值的不同,具有保持和翻转功能的电路,即当T=0时能保持状态不变,T=1时一定翻转的电路。
审核编辑黄昊宇
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