在数字电路的设计中触发器是必不可少的,因为触发器是一种具有记忆功能,可以存储二进制信息的双稳态电路,是组成时序逻辑电路的基本单元,比如RS触发器,D触发器,JK触发器等等,这里着重介绍以上所提两种触发器即RS触发器和D触发器。 1. RS触发器RS触发器是构成其他触发的根本,其构成可以用两个与非门或者两个或非门交错耦合构成,其逻辑电路如下图1所示: 图1 RS触发器逻辑电路图 由逻辑电路图可知,当R=0,S=0时,输出的Q时不确定的,当R=1,S=1时,会保持原本的状态不变,因此可得到如下真值表:
由以上真值表可得知RS触发器具有置0功能,置1功能以及存储功能。 2. D触发器『D触发器也称为“延迟触发器”或“数据触发器”,主要作为是用于存储1位二进制数据,D触发器是有两个输入,一个时钟信号(CLK)输入和一个数据(D)输入,此外,D触发器也有两个输出,一个是Q表示主输出,一个是Q‘表示Q的补码,D触发器是通过修改RS触发器来进行构造的。』(注1)其中,S输入由D输入给出,R输入由反向D输入给出。因此,D触发器类似于RS触发器,其中两个输入相互补充,所以不会出现任何中间状态。D触发器的电路图如下图2所示: 图2 D触发器的电路图 D触发器工作原理是当不向D触发器试驾任何时钟输入或者时钟信号的falling edge期间,输出不会发生变化即保持原本的输出的值,如果时钟信号位rising edge,那么输出的数字信号将由输入信号决定。其真值表如下:
时序图3如下所示: ![]() 图3 D触发器时序图 总结在各种各样的数字电路或者数字IC(比如NOVATEK的NT37xxx系列)的中,因为数字电路对于时序信号要求的严格性,因此触发器是必不可少的。 Q&AQ:D触发器一般可以用做什么呢? A:D触发器一般可以作为数据存储寄存器,同时也可以作为移位寄存器的数据传输,以及分频电路。 Q:RS触发器的存储功能能举个具体例子吗? A:当断电前“S=0,R=1”,此时Q=0,Q’=1。断电后,“S=0,R=0”,此时Q’=1,R=0,输出的Q依旧是0;Q=0,S=0,输出的Q’依旧是1.这就做到了保持Q不变,实现了存储功能。 Q:能具体说一说触发器有哪些吗? A:基本的触发器是RS触发器,JK触发器,T触发器,D触发器,其他的触发器基本是通过这些触发器变形而来. Q:与非门是什么? A:与非门即对输入的数据先与在取非,比如输入的数据D1=1,D2=1,那么D1&D2=1,再对此值取非,即最终值为0。 Q:CLK的falling edge与rising edge分别是什么? A:标准的CLK信号一般是由周期性变化的方波组成,在一个周期内,方波的构成中是有上升部分以及下降部分,如下图4所示: 图4 方波 |