第19章 1 D触发器、寄存器
数电基础---锁存器，触发器与寄存器
数电基础---锁存器，触发器与寄存器你强任你强，清风过⼭岗你横任你横，明⽉照⼤江少说多做锁存器，触发器与寄存器在数字电路中需要具有记忆功能的逻辑单元。
能够存储1位⼆值信号的基本单元电路统称为触发器。
触发器具有两个基本特点：1，具有两个能⾃⾏保持的稳定状态，⽤来表⽰逻辑状态的0和1，或⼆进制数的0和1。
(能保持)2，在触发信号的操作下，根据不同的输⼊信号可以置成1或0状态。
（能置位）这⾥定义⾥⾯的触发信号很重要，触发器重要的在于触发锁存器锁存器与触发器的区别在于触发信号的有⽆锁存器的置1和置0操作是由输⼊的置1或置0信号直接完成的，不需要触发信号的触发。
SR锁存器⽤两个或⾮门组成的SR锁存器结构SR锁存器也可以⽤两个与⾮门来组成SR锁存器的真值表这⾥拿与⾮门组成的SR锁存器来分析当S D′为0，R D′为1的时候，因为与⾮门的作⽤，Q为1，Q′为0。
（置位）当R D′为0，S D′为1的时候，因为与⾮门的作⽤，Q′为1，Q为0。
（复位）当R D′为1，S D′也为1的时候，因为与⾮门的作⽤，Q与Q′的值将保持不变。
（对于上⾯的与⾮门来说，1与Q′先进⾏与运算为Q′，再进⾏⾮运算得到的输出为Q）（保持）当R D′为0，S D′也为0的时候，因为与⾮门的作⽤，Q为1，Q′也为1。
如果下⼀时刻S D′为0，R D′为1的时候，Q为1，Q′为0，就⼜回到了置位的状态，这种情况下好像没什么事情，只不过中间出现Q与Q′全为1的情况，每个状态我们都是可以确定的。
但如果R D′为0，S D′也为0，下⼀时刻R D′为1，S D′也为1，因为两个门期间的输出延时不同，会造成输出结果的不确定性，⽐如两个器件的输出延时相同，则会导致输出都为0，之后输出都为1，之后反复震荡 ......如果上⾯的与⾮门输出⽐较快，则Q为0，下⾯的门电路再输出为1,如果下⾯的⽐较快也同理，这就会出现，如果输⼊全为0，再全为1，会导致输出结果的不确定性，在使⽤这种锁存器时，要注意不能出现这种情况，应该避免出现这种情况，即要遵守S D R D=0的条件。
d触发器工作原理
d触发器工作原理触发器是数字电路中的一种重要元件，它在数字系统中具有很多应用。
在本文中，我们将详细介绍触发器的工作原理，包括其基本结构、工作方式和应用场景。
触发器是一种存储器件，它可以存储一个比特的信息并在特定条件下改变输出。
触发器通常由若干个门电路组成，最常见的是由多个门电路构成的触发器。
在触发器中，最基本的是D触发器，它由一个数据输入端（D）、时钟输入端（CLK）、复位端（RST）和输出端（Q）组成。
D触发器的工作原理如下，当时钟输入端的信号发生上升沿时，D触发器会将D端的输入信号保存在内部，并在下一个时钟周期将其输出到Q端。
这样，D触发器就实现了对输入信号的存储和延时输出。
同时，D触发器还具有复位功能，当复位端接收到高电平信号时，触发器的输出会被强制置为低电平。
在实际应用中，D触发器被广泛应用于数字系统中的时序逻辑电路中。
例如，在时序逻辑电路中，D触发器可以用来存储和延时输入信号，从而实现对系统时序的控制。
此外，D触发器还可以用于状态机的设计和实现，通过组合多个D触发器可以构成各种复杂的状态机，实现对系统状态的控制和转移。
除此之外，D触发器还可以用于数字信号的同步和锁存。
在数字通信系统中，D触发器可以用来同步输入信号，确保数据的可靠传输。
在数字系统中，D触发器还可以用来锁存输入信号，实现对数据的暂存和处理。
总之，D触发器作为数字系统中的重要元件，具有广泛的应用场景。
通过对D触发器的工作原理的深入理解，我们可以更好地应用它来设计和实现各种数字系统，从而提高系统的可靠性和稳定性。
希望本文对您有所帮助，谢谢阅读！。
寄存器的原理
寄存器的原理寄存器是用来存放二进制数码的逻辑部件，在计算机和数字电路中应用广泛。
寄存器存放数码的方式有并行和串行两种。
并行方式是数码各位从各对应位输入端同时输入到寄存器中；串行方式是数码从一个输入端逐位输入到寄存器中。
寄存器取出数码的方式也有并行和串行两种。
并行方式是指被取出的数码在各对应位输出端上同时出现；串行方式是指被取出的数码在一个输出端上逐位出现。
寄存器分数码寄存器和移位寄存器两种。
一、数码寄存器这种寄存器只有寄存数码和清除原有数码的功能。
寄存器由触发器组成。
由于一个触发器可以存储1位二进制数，因而要存储几位二进制数就需要几个触发器。
图1所示是由F0～F3等四个D触发器组成的4位数码寄存器。
四个触发器的CP端连接在一起成为它的控制端，要存储的数码加到触发器的D输入端。
假定要存储的二进制数是1101，它们被分别加到触发器的D输入端，即D0=1，D1=0，D2=1，D3=1。
当CP脉冲（亦称寄存指令）到来后。
由于D 触发器的特性方程是在CP=1时Q n+1=D,所以在CP脉冲上升沿之后，四个触发器的状态从高位到低位被分别置成1101，即Q0=1，Q1=0，Q2=Q3=1，输入的二进制数码被存储到这个寄存器里了。
显然，D0～D3是寄存器并行的数据输入端，Q0～Q3是寄存器并行的输出端，数码寄存器是一种并行输入、并行输出寄存器。
图1 D触发器组成的4位数码寄存器逻辑图二、移位寄存器移位寄存器指具有移位功能的寄存器，即每当来一个CP脉冲（亦称移位脉冲），触发器的状态便向右或向左移一位，也就是指寄存器的数码可以在移位脉冲的控制下依次进行移位。
移位寄存器在计算机中应用广泛。
1、单向移位寄存器图2所示为用D触发器组成的4位左称寄存器，需要移位的信号加在最低位触发器F0的输入端，然后按次序把低位触发器的Q端接到相连高位触发器的D输入端上。
4个触发器的直接置0端R0并联连接，作为清零端。
移位过程：首先，寄存器应清零。
d触发器原理
d触发器原理触发器原理。
触发器是数字电路中常用的一种元件，它可以在特定条件下改变输出状态。
触发器的原理是基于存储器件的特性，可以实现信息的存储和传递。
在数字系统中，触发器广泛应用于时序电路、计数器、寄存器等电路中，起着非常重要的作用。
触发器的工作原理主要包括输入端、输出端、时钟信号和触发条件。
当输入端接收到触发条件时，触发器的状态会发生改变，从而影响输出端的状态。
而时钟信号则决定了触发器何时接受输入信号并改变状态。
触发器可以分为边沿触发器和电平触发器两种类型，它们在工作原理上略有不同。
边沿触发器是在时钟信号的上升沿或下降沿改变状态，而电平触发器则是在时钟信号的高电平或低电平期间改变状态。
不同类型的触发器适用于不同的应用场景，工程师需要根据具体的设计需求选择合适的触发器类型。
触发器的原理基于存储器件的特性，它可以实现信息的存储和传递。
在数字系统中，触发器广泛应用于时序电路、计数器、寄存器等电路中，起着非常重要的作用。
触发器可以实现状态的稳定保持，使得数字电路能够按照特定的时序要求进行工作。
触发器的原理是数字电路中的重要概念，对于理解数字系统的工作原理和设计数字电路具有重要意义。
通过对触发器原理的深入理解，可以更好地应用触发器在数字系统中，设计出更加稳定和可靠的电路。
总的来说，触发器作为数字电路中的重要元件，其原理基于存储器件的特性，可以实现信息的存储和传递。
在数字系统中，触发器广泛应用于时序电路、计数器、寄存器等电路中，起着非常重要的作用。
通过对触发器原理的深入理解，可以更好地应用触发器在数字系统中，设计出更加稳定和可靠的电路。
D触发器工作原理
D触发器工作原理标题：D触发器工作原理引言概述：D触发器是数字电路中常用的触发器之一，它具有特定的工作原理，能够在时钟信号的作用下实现数据存储和传输。
本文将详细介绍D触发器的工作原理，帮助读者更好地理解数字电路中的基本组件。
一、D触发器的基本结构1.1 D触发器的输入端：D触发器有一个数据输入端D，用于接收输入数据。
1.2 时钟信号输入端：D触发器还有一个时钟信号输入端，用于控制数据传输的时机。
1.3 输出端：D触发器有一个输出端Q，用于输出存储的数据。
二、D触发器的工作原理2.1 数据传输阶段：当时钟信号为高电平时，D触发器将输入端的数据传输到输出端。
2.2 数据保持阶段：当时钟信号为低电平时，D触发器将保持输出端的数据不变。
2.3 稳态保持：D触发器在时钟信号的作用下可以实现数据的稳态保持，适用于数字电路中的存储器件。
三、D触发器的应用3.1 数据寄存器：D触发器常用于数据寄存器中，实现数据的存储和传输。
3.2 时序逻辑电路：D触发器在时序逻辑电路中扮演重要角色，用于控制数据的流动。
3.3 时序信号处理：D触发器可以用于时序信号的处理，实现数据同步和控制。
四、D触发器与其他触发器的比较4.1 与SR触发器比较：D触发器相比于SR触发器更简单、更稳定，适用于大规模集成电路。
4.2 与JK触发器比较：D触发器与JK触发器相比，更容易设计和实现，适用于数字系统中的时序控制。
4.3 与T触发器比较：D触发器与T触发器相比，更适用于数据存储和传输，具有更广泛的应用领域。
五、总结D触发器作为数字电路中的基本组件，具有独特的工作原理和广泛的应用。
通过本文的介绍，读者可以更好地理解D触发器的工作原理，为数字电路设计和应用提供参考。
希望本文能帮助读者深入了解D触发器，并在实际应用中发挥作用。
寄存器
1.1 寄存器在实际的数字系统中，通常把能够用来存储一组二进制代码的同步时序逻辑电路称为寄存器．由于触发器内有记忆功能，因此利用触发器可以方便地构成寄存器。
由于一个触发器能够存储一位二进制码，所以把n个触发器的时钟端口连接起来就能构成一个存储n位二进制码的寄存器。
1.2 锁存器由若干个钟控D触发器构成的一次能存储多位二进制代码的时序逻辑电路。
数据有效迟后于时钟信号有效。
这意味着时钟信号先到，数据信号后到。
在某些运算器电路中有时采用锁存器作为数据暂存器。
1.3 缓冲器缓冲器相当于一个寄存器，暂时保存数据.缓冲是用来在两种不同速度的设备之间传输信息时平滑传输过程的常用手段。
除了在关键的地方采用少量硬件缓冲器之外，大都采用软件缓冲。
软件缓冲区是指在I/O操作期间用来临时存放输入/输出数据的一块存储区域。
在操作系统中，引入缓冲的主要原因如：缓和CPU与l/0设备间速度不匹配的矛盾。
一般情况下，程序的运行过程是时而进行计算，时而进行输入或输出。
以输出为例，如果没有缓冲，则程序在输出时，必然由于打印机的速度跟不上而使CPU停下来等待;然而在计算阶段，打印机又无事可做。
如果设置一个缓冲区，程序可以将待输出的数据先输出到缓冲区中，然后继续执行;而打印机则可以从缓冲区取出数据慢慢打印。
1.4 寄存器和锁存器的区别（1）寄存器是同步时钟控制，而锁存器是电位信号控制。
（2）寄存器的输出端平时不随输入端的变化而变化，只有在时钟有效时才将输入端的数据送输出端（打入寄存器），而锁存器的输出端平时总随输入端变化而变化，只有当锁存器信号到达时，才将输出端的状态锁存起来，使其不再随输入端的变化而变化可见，寄存器和锁存器具有不同的应用场合，取决于控制方式以及控制信号和数据之间的时间关系：若数据有效一定滞后于控制信号有效，则只能使用锁；数据提前于控制信号而到达并且要求同步操作，则可用寄存器来存放数据。
一、锁存器1. 锁存器的工作原理锁存器不同于触发器，它不在锁存数据时，输出端的信号随输入信号变化，就像信号通过一个缓冲器一样；一旦锁存信号起锁存作用，则数据被锁住，输入信号不起作用。
DFF和latch
DFF和latch 钟控触发器(锁存器）边沿触发器（触发器）触发器：flipflop，锁存器：latch，寄存器：register锁存器是电平触发的存储单元，数据存储的动作取决于输入时钟（或者使能）信号的电平值，尽当锁存器处于使能状态时，输出才会随着数据输入发生变化。
触发器是边沿敏感的存储单元，数据存储的动作有某一信号的上升或者下降沿进行同步的。
寄存器用来存放数据的一些小型存储区域，用来暂时存放参与运算的数据和运算结果。
其实寄存器就是一种常用的时序逻辑电路，但这种时序逻辑电路只包含存储电路。
寄存器的存储电路是由锁存器或触发器构成的，因为一个锁存器或触发器能存储1位二进制数，所以由N个锁存器或触发器可以构成N位寄存器。
触发器是在时钟的沿进行数据的锁存的，而锁存器是用电平使能来锁存数据的。
所以触发器的Q输出端在每一个时钟沿都会被更新，而锁存器只能在使能电平有效器件才会被更新。
有一些教科书里的触发器实际是锁存器。
在FPGA设计中建议如果不是必须那么应该尽量使用触发器而不是锁存器。
钟控D触发器其实就是D锁存器，边沿D触发器才是真正的D触发器，钟控D触发器在使能情况下输出随输入变化，边沿触发器只有在边沿跳变的情况下输出才变化。
20、D 触发器和D 锁存器的区别。
两个锁存器可以构成一个触发器,归根到底还是dff是边沿触发的，而latch是电平触发的。
锁存器的输出对输入透明的，输入是什么，输出就是什么，这就是锁存器不稳定的原因，而触发器是由两个锁存器构成的一个主从触发器，输出对输入是不透明的，必须在时钟的上升/下降沿才会将输入体现到输出，所以能够消除输入的毛刺信号。
21、latch和filp-flop的异同都是时序逻辑，但latch受所有的输入信号控制，只要输入信号变化，latch就变化。
也正因为如此，latch很容易出毛刺。
flip-flop是触发器，只有在被时钟触发时才采样当前的输入，产生输出。
如果使用门电路来搭建latch和ff，则latch消耗的门资源比ff要少。
d触发器构成的双向移位寄存器
d触发器构成的双向移位寄存器一、概述双向移位寄存器是一种能够实现数据在两个方向上移位的寄存器，其常用于串行通信、计数器等电路中。
其核心部件为d触发器构成的双向移位寄存器。
二、d触发器d触发器是一种基本的时序电路，其输入为数据输入端d和时钟输入端clk，输出为输出端q和反相输出端q'。
当clk上升沿到来时，其将输入端d的值传输到输出端q上，并保持该状态直到下一个时钟上升沿到来。
三、双向移位寄存器1. 正向移位当控制信号sel=0时，数据从右侧进入寄存器，并从左侧出去。
具体实现方式为：将右侧d触发器的数据输入端连接至外部数据线，左侧d触发器的数据输入端连接至右侧d触发器的输出端。
2. 反向移位当控制信号sel=1时，数据从左侧进入寄存器，并从右侧出去。
具体实现方式为：将左侧d触发器的数据输入端连接至外部数据线，右侧d触发器的数据输入端连接至左侧d触发器的输出端。
四、构成原理双向移位寄存器由两个d触发器构成，其中一个为正向移位的d触发器，另一个为反向移位的d触发器。
控制信号sel用于控制数据的进出方向。
1. 正向移位当sel=0时，右侧d触发器接收外部数据输入，左侧d触发器接收右侧d触发器的输出。
当时钟上升沿到来时，右侧d触发器将数据传递至左侧d触发器，并保持该状态直到下一个时钟上升沿到来。
此时，左侧d触发器将其输出端的值传递至外部输出线。
2. 反向移位当sel=1时，左侧d触发器接收外部数据输入，右侧d触发器接收左侧d触发器的输出。
当时钟上升沿到来时，左侧d触发器将数据传递至右侧d触发器，并保持该状态直到下一个时钟上升沿到来。
此时，右侧d触发器将其输出端的值传递至外部输出线。
五、应用场景双向移位寄存器常用于串行通信、计数器等电路中。
在串行通信中，双向移位寄存器可实现数据在串行通信线路中的进出操作；在计数器中，双向移位寄存器可实现计数器的正向和反向计数操作。
六、总结双向移位寄存器是一种能够实现数据在两个方向上移位的寄存器，其核心部件为d触发器构成的双向移位寄存器。
2020年智慧树知道网课《数字电子技术(山东联盟--泰山学院)》课后章节测试满分答案1
第一章测试1【单选题】(10分)十六进制数(7C)16转换为等值的十进制、二进制和八进制数分别为（）。
A.(123)10(1111100)2(173)8B.(124)10(1111100)2(173)8C.(123)10(1111101)2(174)8D.(124)10(1111100)2(174)82【单选题】(10分)最小项A′BC′D的逻辑相邻最小项是（）。
A.A′BCD′B.AB′CDC.ABCD′D.A′BCD3【单选题】(10分)已知下面的真值表，写出逻辑函数式为（）。
A.Y=A′B+ABB.Y=A′B+AB′C.Y=AB+A′BD.Y=A′B′+AB4【判断题】(10分)因为逻辑表达式A+B+AB=A+B成立，所以AB=0成立。
（）A.对B.错5【单选题】(10分)4个不同进制的数376.125D、567.1O、110000000B、17A.2H,按大小排列的次序为A.17A.2H>110000000B>576.1O>376.125DB.376.125D>567.1O>110000000B>17A.2HC.567.1O>110000000B>17A.2H>376.125DD.110000000B>17A.2H>376.125D>576.1O6【单选题】(10分)示波器测得的波形如图所示，以下哪个真值表符合该波形A.B.C.D.7【单选题】(10分)示波器测得的波形如图所示，以下哪个函数式符合该波形A.F=(A+B)’B.F=(AB)’C.F=ABD.F=A+B8【单选题】(10分)用卡诺图将下式化简为最简与或函数式，正确的是Y(A,B,C,D)=∑m(2,3,7,8,11,14)+∑d(0,5,10,15)A.Y=CD+B'D'+ACB.Y=CD+B'C'D'+ACD'+A'B'CC.Y=CD+ACD'+A'B'C+AB'CD.Y=CD+CD'+A'B'C9【多选题】(10分)已知逻辑函数F=AC+BC'+A'B，以下叙述正确的有A.逻辑函数的最简与或式为F=AC+BB.逻辑函数的与非式为F=((AC)'(BC')'(A'B)')'C.逻辑函数的反函数表达式为F'=(A'+C')∙(B'+C)∙(A+B')D.逻辑函数的最简与或式为F=AC+A'B10【多选题】(10分)逻辑函数Y=A'B'C'D+A'BD'+ACD+AB'，其最小项之和的形式正确的是A.Y=A'B'C'D+A'BC'D'+A'BCD'+AB'CD+ABCD+AB'C'D+AB'C'D'B.Y=∑(1,4,6,8,9,10,11,15)C.Y=m1+m4+m6+m8+m9+m10+m11+m15D.Y=A'B'C'D+A'BC'D'+A'BCD'+AB'CD+ABCD+AB'CD'+AB'C'D+AB'C'D'第二章测试1【判断题】(10分)组合逻辑电路通常由门电路和寄存器组合而成。
锁存器与触发器(D类)
锁存器Latch概述锁存器（Latch）是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。
锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。
锁存器的最主要作用是缓存，其次完成高速的控制器与慢速的外设的不同步问题，再其次是解决驱动的问题，最后是解决一个I/O口既能输出也能输入的问题。
锁存器是利用电平控制数据的输入，它包括不带使能控制的锁存器和带使能控制的锁存器。
锁存器Latch结构latch：锁存器，是由电平触发，结构图如下：锁存器latch的优缺点优点：1、面积比ff小门电路是构建组合逻辑电路的基础，而锁存器和触发器是构建时序逻辑电路的基础。
门电路是由晶体管构成的，锁存器是由门电路构成的，而触发器是由锁存器构成的。
也就是晶体管-》门电路-》锁存器-》触发器，前一级是后一级的基础。
latch完成同一个功能所需要的门较触发器要少，所以在asic中用的较多。
2、速度比ff快用在地址锁存是很合适的，不过一定要保证所有的latch信号源的质量，锁存器在CPU设计中很常见，正是由于它的应用使得CPU的速度比外部IO部件逻辑快许多。
缺点：1、电平触发，非同步设计，受布线延迟影响较大，很难保证输出没有毛刺产生2、latch将静态时序分析变得极为复杂触发器Flip-flop结构lip-flop：触发器，是时钟边沿触发，可存储1bitdata，是register的基本组成单位，结构图如下：flip-flop的优缺点优点：1、边沿触发，同步设计，不容易受毛刺的印象2、时序分析简单缺点：1、面积比latch大，消耗的门电路比latch多锁存器Latch和触发器flipflop的区别1、锁存器Latch和触发器flipflop锁存器能根据输入端把结果自行保持;触发器是指由时钟边沿触发的存储器单元；由敏感信号（电平，边沿）控制的锁存器就是触发器；2、写电路时，产生锁存器的原因if语句中，没有写else，默认保持原值，产生锁存器，可能不是想要的结果；case语句中，没有写完整default项，也容易产生锁存器；例子：always@（aorb）beginif（a）q=b;end产生了锁存器，如下：没有锁存器的情况always@（aorb）beginif（a）q=b;elseq=0;end3、避免使用D锁存器，尽量使用D触发器D锁存器moduletest_latch（y，a，b）; outputy;inputa;inputb;regy; always@（aorb）beginif（a==1’b1）y=b;endendmoduleD触发器moduletest_d（y，clk，a，b）; outputy;inputclk;inputa;inputb;regy; always@（posedgeclk）beginif（a==1‘b1）y=b;endendmodule从图8可知，例10对应的电路是D触发器。
微机原理与接口技术第1-11章作业答案
第一章：1.1 为什么需要半加器和全加器，它们之间的主要区别是什么?答：无论是全加器还是半加器均能实现两个一位的二进制数相加，得到相加的和和向高位的进位。
半加器不需要考虑来自低位的进位，而全家器需考虑来自低位的进位。
1.2 用补码法写出下列减法的步骤：(1) 1111(2)-1010(2)=?(2)=?(10)=00001111B+11110110B=00000101B=5D(2) 1100(2)-0011(2)=?(2)=?(10)=00001100B+11111101B=00001001B=9D第二章：2.1 ALU是什么部件?它能完成什么运算功能?试画出其符号。
答：ALU是算术逻辑运算单元的简称，该部件既能进行二进制数的四则运算，也能进行布尔代数的逻辑运算。
符号略！2.2 触发器、寄存器及存储器之间有什么关系?请画出这几种器件的符号。
答：触发器能存储一位的二进制信息，是计算机记忆装置的基本单元。
寄存器是由多个触发器构成的，能存储多位二进制信息。
存储器又是由多个寄存器构成的。
器件的符号略！2.4 累加器有何用处?画出其符号。
答：累加器是由多个触发器构成的多位寄存器，作为ALU运算过程的代数和的临时存储处。
累加器不仅能装入及输出数据外，还能使存储其中的数据实现左移或右移。
符号略！2.6 何谓L门及E门?它们在总线结构中有何用处?答：L门即LOAD控制端，是用以使寄存器接受数据输入的控制门；E门即ENABLE控制端，是三态输出门，用以控制寄存器中的数据输出至总线。
有了L门及E门，就可以利用总线结构，从而使信息传递的线路简单化。
2.10 除地线公用外，5根地址线和11根地址线各可选多少个地址?答：5根地址线可选25=32个地址；11根地址线可选211=2048个地址。
2.12 存储地址寄存器(MAR)和存储数据寄存器(MDR)各有何用处?答：MAR和MDR均是存储器的附件。
存储地址寄存器(MAR)是一个可控的缓冲寄存器，具有L门以控制地址的输入，它和存储器的联系是双态的，存储地址寄存器存放的是索要寻找的存储单元的地址。
D触发器基本原理
D触发器基本原理常州工学院电子信息与电子工程学院电子科学与技术系韩益锋1.电路原理1.1.触发器电路简介触发器有很多种类，这里主要论述D触发器。
D触发器是CMOS数字集成电路单元中时序逻辑电路中的重要组成部分之一，学习D触发器具有十分重要的意义，可以帮助了解数字集成电路的单元。
D触发器属于时钟控制触发器，一般而言，时钟控制的触发器可以分成三大类：第一类时钟控制触发器要求时钟信号的脉冲宽度小于触发器的传输延迟，即，时钟信号先为高，接着必须在触发器的输出状态改变之前变为低。
第二类时钟控制触发器的特点是，时钟信号为高电平时触发器改变输出状态，通常称这种触发器为电平敏感触发器（锁存器Latch）。
第三类触发器的特点是边沿触发，时钟信号的上升/下降沿会使触发器改变输出状态（寄存器Register）。
1.2.窄脉冲宽度的时钟控制触发器以时钟控制的JK触发器为例，它由SR触发器（由与非门实现）和两个与非门构成。
JK触发器的输出与它的前一个状态有关。
基于与非门的SR触发器如图1所示。
图1 SR触发器SR触发器中，如果S为高电平，R为低电平，则R会强制Q为高电平，由于S和Q都为高电平，因此Q为低电平。
如果S和R都为低电平，则触发器的输出都为高电平，此时触发器的输出不再是互补关系，此状态禁止。
以SR触发器组成的时钟控制JK触发器如图2所示。
图2 JK触发器JK触发器的输出与它的前一个状态有关。
当时钟信号保持为低电平时，SR触发器的输入和输出保持不变（Q和Q），当时钟嬉闹保持为高电平且J=K=1时，SR触发器的输入和输出在逻辑0和逻辑1之间振荡。
如果时钟信号的脉冲宽度很短，则当J=K=0时，触发器输出不变；当J=0，K=1时，时钟信号过后，输出为0；当J=1，K=0时，输出为1；当J=K=1，输出为前一个状态的“反”。
如果把JK触发器的输入设为J=K=1，或者去掉J输入和K输入，把三输入与非门换成两输入与非门，就构成了T触发器。
试验D触发器及JK触发器
利用JK触发器的特性，可以实现数据的移位操作。
04
D触发器与JK触发器的比较
工作原理的比较
D触发器
D触发器是根据输入信号D的状态变化而动作的时序逻辑电路。当D端输入信号发 生变化时，Q端输出信号的状态也相应地发生变化。
JK触发器
JK触发器是根据输入信号J和K的状态变化而动作的时序逻辑电路。当J端和K端输 入信号发生变化时，Q端输出信号的状态也相应地发生变化。
感谢观看
THANKS
特性的比较
D触发器
D触发器具有简单、可靠、速度快等优点，因此在数字电路 中得到广泛应用。D触发器的缺点是输出信号的状态仅取决 于输入信号D的状态，缺乏灵活性。
JK触发器
JK触发器具有双控制信号输入端，可以通过不同的J和K信号 组合实现多种逻辑功能，因此具有更高的灵活性和通用性。 但相比之下，JK触发器的电路结构较为复杂，速度较慢。
考虑性能参数
在选择触发器时，需要考虑其 性能参数，如功耗、传输延迟 、抗干扰能力等。根据实际需 求和条件，选择性能参数符合 要求的触发器。
03
比较不同产品
04
在市场上存在多种品牌的触发器 产品，可以通过比较不同产品之 间的性能、价格、易用性等方面 ，选择最适合自己的产品。
参考专业意见
在选择触发器时，可以参考专业 人士的意见和建议，了解不同类 型触发器的优缺点和应用场合， 从而更好地选择适合自己的触发 器。
应用场景的比较
D触发器
D触发器适用于需要简单、快速响应 的数字电路中，如寄存器、计数器等 。
JK触发器
JK触发器适用于需要实现复杂逻辑功 能的数字电路中，如分频器、多路复 用器等。
05
实验操作
D触发器的实验操作
d触发器的逻辑
d触发器的逻辑
D触发器是一种常用的数字电路元件，它可以存储一个比特的数据，并根据输入信号的变化来改变输出信号的状态。
D触发器的逻辑非常简单，但它在数字电路设计中扮演着重要的角色。
在D触发器中，有两个输入端：D输入和时钟输入。
D输入用来输入待存储的数据，而时钟输入用来控制数据的存储和传输。
当时钟输入发生上升沿时，D触发器会将D输入的值存储起来，并在后续的时钟周期内保持不变，直到下一次时钟上升沿到来。
这样，D触发器就能够实现数据的延迟存储和传输。
D触发器的输出端有两个：Q输出和Q'输出。
Q输出是D触发器的输出，它与D输入的值一致，即当时钟上升沿到来时，Q输出等于D输入的值。
而Q'输出则是Q输出的反相，即当Q输出为高电平时，Q'输出为低电平，反之亦然。
D触发器在数字电路中有着广泛的应用。
例如，它可以用来实现时序电路，如计数器和状态机。
通过合理地组合多个D触发器，可以实现复杂的数字逻辑功能。
此外，D触发器还可以用来实现存储器单元，如寄存器和RAM。
总结一下，D触发器是一种重要的数字电路元件，它能够存储和传输数据。
通过合理地组合多个D触发器，可以实现各种数字逻辑功能。
在数字电路设计中，D触发器扮演着重要的角色，为电路的稳
定性和可靠性提供了保证。
希望通过这篇文章，读者能够对D触发器有一个更深入的了解。
数字电子技术(山东科技大学)智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学
数字电子技术（山东科技大学）智慧树知到课后章节答案2023年下山东科技大学山东科技大学第一章测试1.一位十六进制数可以用（）位二进制数来表示。
答案:42.十进制数43可转换为（）8421BCD码。
答案:010000113.二进制数+1011的反码为（）。
答案:010114.有符号二进制数-89的补码为（）。
答案:101001115.与模拟电路相比，数字电路主要的优点有（）。
答案:抗干扰能力强; 保密性好; 通用性强6.与八进制数(47.3)8等值的数为（）。
答案:(27.6)16;(100111.011)27.以下代码中为恒权码的为（）。
答案:5421BCD码; 8421BCD码8.与十进制数（53.5）10等值的数或代码为（）。
答案:(65.4)8; (35.8)16; (110101.1)2; (0101 0011.0101)8421BCD9.在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是（）。
答案:（255）10;（FF）1610.矩形脉冲信号的参数有（）。
答案:占空比; 周期; 脉宽11.常用的BCD码有（）。
答案:余三码; 8421码12.以下几种编码中，可靠性编码是（）。
答案:奇偶校验码; 格雷码第二章测试1.利用约束项化简逻辑函数时，约束项应看成( )。
答案:能使圈组大的看成1，其它看成02.下面的卡诺图化简，应画（）个包围圈。
答案:43.已知两输入逻辑变量AB和输出结果Y的真值表如下表，则AB的逻辑关系为（）。
A B Y0 0 00 1 11 0 11 1 0答案:异或4.利用卡诺图化简逻辑函数时,8个相邻的最小项可消去（）个变量。
答案:35.在函数L（A，B，C，D）=AB+CD的真值表中，L=1的状态有（）。
答案:76.在同一逻辑函数式中，下标号相同的最小项和最大项是（）关系。
答案:互补7.F=ABCD'+ABD+BCD'+ABC+BD+BC' 化简为最简与或式（）。
记一下d触发器,可能会考用d触发器构成寄存器的画法
记一下d触发器,可能会考用d触发器构成寄存器的画法【最新版】目录1.概论 d 触发器2.d 触发器的应用3.使用 d 触发器构成寄存器的方法正文1.概论 d 触发器d 触发器，全称为数据触发器，是一种能够存储一位二进制数据的触发器。
它是基于触发器的一种扩展，具有记忆功能，能够将输入的数据暂时存储起来，以便后续使用。
d 触发器主要由两个输入端（D 和 Clk）和两个输出端（Q 和 Q"）组成，其中 D 为数据输入端，Clk 为时钟输入端，Q 为数据输出端，Q"为反相信号输出端。
2.d 触发器的应用d 触发器在数字电路中有广泛的应用，例如：（1）作为寄存器：d 触发器可以存储一位二进制数据，可以用来构建计数器、寄存器等数字电路。
（2）作为触发器：d 触发器可以用来控制其他逻辑电路，如时序电路、振荡电路等。
（3）作为存储器：d 触发器可以用来存储数据，实现数据缓存等功能。
3.使用 d 触发器构成寄存器的方法使用 d 触发器构成寄存器的方法有很多，下面以构建一个简单的四位寄存器为例：（1）首先，需要四个 d 触发器，分别用来存储寄存器的四位二进制数据。
（2）将四个 d 触发器的 Q 输出端连接在一起，形成寄存器的输出端。
（3）将四个 d 触发器的 Q"输出端连接在一起，形成寄存器的反相信号输出端。
（4）为每个 d 触发器分配一个唯一的地址，通过地址选择器将数据输入端 D 与相应的地址线相连接。
（5）将时钟输入端 Clk 连接到所有 d 触发器的时钟输入端。
（6）在需要读取寄存器数据时，通过地址选择器将相应的地址线选通，使得对应 d 触发器的 Q 输出端能够被读取。
通过以上方法，我们可以使用 d 触发器构建一个简单的四位寄存器。
寄存器的原理及应用
课题9:寄存器的原理及应用课型：讲授教学目的：掌握数码寄存器和移位寄存器的逻辑功能教学重点：掌握中规模四位双向移位寄存器的逻辑功能教学难点：掌握中规模四位双向移位寄存器的逻辑功能复习、提问：写出RS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器、T'触发器的逻辑功能、特性方程。
教学过程：寄存器被广泛应用于数字系统和计算机中，它由触发器组成，是一种用来暂时存放二进制数码的逻辑部件。
一个触发器可以存放一位二进制代码，因此n 位代码寄存器应由n个触发器组成。
有些寄存器由门电路构成控制电路，以保证信号的接收和清除。
寄存器存放数据的方式有并行和串行两种。
并行方式是数码从各对应输入端同时输入到寄存器中，串行方式是数码从一个输入端逐位输入到寄存器中。
寄存器取出数据的方式也有并行输出和串行输出两种。
并行输出方式中，被取出的数码同时出现在各位的输出端。
串行输出方式中，被取出的数码在一个输出端逐位出现。
寄存器分为数码寄存器和移位寄存器。
一、数码寄存器数码寄存器具有存储二进制代码，并可输出所存二进制代码的功能。
按接收数码的方式可分为：单拍式和双拍式。
•单拍式：接收数据后直接把触发器置为相应的数据，不考虑初态。
•双拍式：接收数据之前，先用复"0"脉冲把所有的触发器恢复为"0",第二拍把触发器置为接收的数据。
1、双拍工作方式的数码寄存器双拍工作方式是指接收数码时，先清零，再接收数码。
分析下图四位数码寄存器逻辑图。
它的核心部分是 4个D 触发器。
其工作过程:(2)送数。
CR=1时，CP 上升沿送数Q 3n+1Q 2n+1Q i n+!Q O n+1=D 3D 2D i D O(3)保持。
在CR=1、CP 上升沿以外时间，寄存器内容将保持不变。
实现了数码寄存的功能2、单拍工作方式的数据寄存器单拍工作方式是指只需一个接收脉冲就可以完成接收数码的工作方式。
集成数码寄存器几乎都采用单拍工作方式。
d触发器原理
d触发器原理
触发器是一种数字电路元件，用于在输入条件满足时产生输出信号。
它可以通过控制电路状态的变化来实现各种逻辑功能，如延时、计数、存储等。
触发器的实现原理主要基于电子器件的工作原理，其中最常见的触发器是基于多个逻辑门的组合电路。
在触发器中，逻辑门被连接在一起形成一个闭环，输出信号可以通过反馈回到输入端，产生自持转换的效果。
在触发器中，输入信号可以是电平信号（高电平或低电平），也可以是脉冲信号。
当输入信号满足特定条件时，触发器的状态会发生改变，并在输出端产生相应的信号。
触发器根据状态的改变可以分为两类：边沿触发器和电平触发器。
边沿触发器通过检测输入信号边沿的变化来触发状态的改变。
常见的边沿触发器有RS触发器、D触发器以及JK触发器等。
这些触发器的输出状态取决于当前和之前的输入状态。
电平触发器则是通过检测输入信号持续时间来触发状态的改变。
常见的电平触发器有SR触发器、D触发器以及T触发器等。
这些触发器在输入信号保持为某一电平时，才会产生状态的改变。
触发器在数字电路中扮演着重要的角色，可以用于存储数据、实现逻辑功能以及时序控制等。
同时，触发器还可以被应用于
时钟同步、序列电路设计以及计算机存储等领域。
其原理简单且灵活，为数字电路设计提供了重要的基础。
D触发器,寄存器
输出
清 0端
时钟
CR
Q0 Q1
Q2
Q3
MB
MA
74LS194 CP DSR D0 D1 D2 D3
控制端
DSL 左移串入 数据
右移串入 数据
并行输入数据
双向移位寄存器 74LS194的功能 CR CP MB MA 0
CR
Q0 Q1 D1
Q2 Q3 D2 D3
MB
CP DSR D0
74LS194
MA
Q
1D CP
D CP 2D 3
D2
D1 3D
D0 4D GND
4位二进制数
数码寄存器(续)
由8D集成电路74LS273组成
8位二进制数寄存器 Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 1Q 8Q CP 8D
+5V
R
74LS273
1D
8D锁存器
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 CP 8位二进制数D7~D0
RD D
SD CP 功能表说明： 在CP上升沿时，Q等于D；
触发方式: 边沿触发 (时钟上升沿触发)
在CP高电平、低电平和下降沿 时，Q保持不变
时钟下降沿触发的维持阻塞型D触发器 功能表 Q Q CP Q n+1
D RD D
SD CP 功能表说明：
在CP下降沿时，Q等于D；
在CP高电平、低电平和上升沿
R-S触发器真值表 Q
1 & 0 1 RD Q 1 0 & & 1 1 0 0 1 1 0 1 Q 1 & Q
RD
SD
1 0 1 0
Q 0 1
Q
1(复位) 0(置位)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Q
D D
Q CP
Q7 Q6 Q5 Q4 Q3 Q2 Q1 Q0 8Q 7Q 6Q 5 Q 4Q 3Q 2Q 1Q CLR 74LS273 8D触发器 CP
+5V
CLR
74LS175 4D触发器 4D 3D 2D 1D D3 D2 D1 D0 4位二进制数D3~D0
1
Q
0
1 1
1
0 1
1 （复位）
0 （置位）
（保持原状）*
0
0
1
1
0
0
1
1
**
RD
SD
Q
1
&
复位端, 或称为清0端
RD 0 同时 SD 1 时, Q=0。故 RD 称为
Q
0
&
置位端, 或称为置1端
SD 0 同时 RD 1时, Q=1。故 S D 称为
1
1
0
0
RD
SD
3
R-S锁存器真值表
0
1
1
0
0
RD
SD
当 RD 、 S D 同时从00变成11时
Q
1
&
Q
0 1
&
假设右与非门翻转快，Q先变为0
所以 RD 、 S D 同时从00变成11 时, 输出端状态不定，Q 、Q 可能是 01，也可能是10。 设计电路时此种情况应避免
1 0
RD
0
1
1 0
SD
5
R-S 锁存器特点:
(1) 具有两个稳态( Q 0, Q 1 或 Q 1, Q 0 )。
并行输入数据
左移串入数据
30
双向移位寄存74LS194的功能表
输出 Q0 Q1 D1 Q2 D2 Q3 D3 S1 S0 DL 左移串入
清0 移位脉冲
CLR
CP DR D0 右移串入
74LS194
方式控制
预置数据
CLR
0 1 1 1 1
CP
S1 S 0
0 0 1 1 0 1 0 1
CP 时钟
A 74LS164 B
74LS164
思考：数据Di经多少个CP 上升沿后，出现在右边 74LS164的Q7上？
29
CP
2. 双向移位寄存器(74LS194)
输出
Q0
Q1
Q2
Q3 左移
清 0端
CLR
右移 74LS194 D0 D1 D2
S1
S0
方式控制
移位 脉冲
CP DR D3 DL
右移串入数据
D
Q
Q1
D
CP
CP下升沿触发
D
Q
Q2
CP t D t Q1 Q2 t
t
15
3.
集成D触发器介绍 (1) 集成双D触发器74LS74
VCC(+5V)
Q
RD
D
Q
Q
Q
SD
CP
RD
D
SD
CP
GND(地)
16
例: 用D触发器 将一个时钟进行2分频.
Q
Q
CP 1
D
CP
Q
Q CP
0
、 D 不用时, 甩空或通 过4.7k的电阻吊高电平。
&
&
门控D锁存器功能表 G D 0 1 Q 0 1 保持
11
R
G 1
S
1 1
D
0
门控D锁存器的改进及符号
门控D锁存器符号
Q
Q
&
&
Q
Q
RD
SD
RD
D G
SD
&
&
集成电路
G 1 D
12
74LS75, 74LS373
19.1.2 D触发器
1. 时钟上升沿触发的维持阻塞型D触发器
Q
输出
时钟上升沿触发的 D触发器符号
(2) 可触发使之翻转 (使 RD 、 S D 之一为0时可翻转)。 (3) 具有记忆功能( RD 、S D 都为1时，保持原来状态)。
6
R-S锁存器应用举例: 单脉冲发生器
Q
&
Q
&
RD
+5V
SD
+5V
4.7k
K
4.7k
7
R-S锁存器应用举例: 单脉冲发生器
Q
&
Q
&
RD
+5V
SD
+5V
4.7k
Q
Q RD D
Q
Q RD
D
Q
1D
CP
2D
3D
4D
GND
公共CP端，公共 清0端，无置1端。
符号
1Q 1Q 2Q 2Q 3Q 3Q 4Q 4Q CLR 74LS175 4D触发器 1D 2D 3D 4D CP
19
集成4D触发器74LS175的应用举例—抢答电路 4.7k
+5V 风鸣器
5004 & 1Q +5V VCC GND 1Q 2Q 2Q 3Q 3Q 4Q 4Q CP CLR & CLK 1kHz 1
CLR
CP
74LS273
8D触发器
21
1D 2D 3D 4D 5D 6D 7D 8D
19.2寄存器
一般由D触发器组成，用于存放数码。
19.2.1 数码寄存器(并行寄存器)
一个D触发器组成1位的数码寄存器 由4D集成电路74LS175组成4位二进制数寄存器
由8D集成电路74LS273组成8位二进制数寄存器
8D 7D 6 D 5D 4D 3D 2D 1D CP D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D 0 8位二进制数D7~D0
22
CP
计算机 并行输入/输出接口基本原理
外部设备 (打印机)
8Q~1Q CP
计算机 输出接口
8D锁存器
8D~1D
D 7 ~D 0 计算机CPU控制信号 计算机数据
23
19.2.2 串行移位寄存器
RD
S
频率关系：
f CP fQ 2
2
17
2分频器
用2个2分频器级联组成一个4分频器 1Q
2Q
Q
Q
Q
Q
D
CP
D
CP
CP
频率关系：
f 2Q
f CP 2 4
4分频器
f1Q
4
18
(2) 集成4D触发器74LS175
Vcc(+5V)
1Q
1Q
2Q
2Q
3Q
3Q
4Q
4Q
CLR
Q RD D
Q
Q RD D
1
SHIFT/LOAD CP Q0 Q1 Q2 Q3
0 ↑ 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1
移位时Q3先输出
置入
移位
移位方向
D0 Q0 Q1 Q2 Q3 根据每个时钟上升 沿后Q3的状态，可26 画出Q3的波形图
1 ↑ 1 ↑ 1 ↑
移位
移位
1 1
计算机串行接口基本原理
19.2.3 集成电路移位寄存器
1. 串入/并出右移移位寄存器74LS164 引脚图
8位并行输出
Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7
右移串入数据
每来一个CP，AB送 Q0，原来的Q0至Q7 依次右移一位，Q7 丢失。
清 0端
A B
AB
74LS164
CLR
（A、B是与的关系）
级联
Q0 Di Q7 A B Q0 Q7
K
4.7k
8
R-S锁存器应用举例: 单脉冲发生器 负脉冲 正脉冲
Q
&
Q
Q
&
Q
RD
+5V
SD
t
4.7k
K
4.7k
+5V
9
2. 门控R-S锁存器 电路组成
Q
Q
功能表 G R S Q n+1 说明 1 0 0 Qn 1 0 1 1 保持 置1
&
&
1 1 0
SD
0
清0
RD
1 1 1 *不定 避免 0 Qn 保持
Q0 Q1 Q 2 Q3
0
DR
0 保持
0
0
右移一位
左移一位
DL
D0 D1 D 2 D3
(并行输入)
31
用双向移位寄存器74Lபைடு நூலகம்194组成节日彩灯控制电路
+5V 1k
发光二 极管 LED Q0 CLR Q1 Q2 Q3 S1 S0
Q=0时 LED亮
Q0 CLR DR D0 Q1 D1 Q2 D2 Q3 D3 S1 S0 DL CP +5V
D1 Q1
D2 Q2
D3 Q3
Q3 右移串行输出
右移（ RIGHT / LEFT 1 ） ：黄门开通，蓝门关闭，D0=DR，D1=Q0，D2=Q1 D3=Q2，每一个CP，依次右移一位。右移移位方向：DRQ0Q1Q2Q3。 左移（ RIGHT / LEFT 0 ） ：蓝门开通，黄门关闭，D3=DL，D2=Q3，D1=Q2 D0=Q1，每一个CP，依次左移一位。左移移位方向：Q0Q1 Q2 Q328 D L。