维持阻塞D触发器电路结构及工作原理描述
D触发器ppt课件
0. D触发器的逻辑功能描述CP QD来自SCPCP
S(R)D
1
R
Q Q
1
维持阻塞型D触发器
逻辑功能描述
(1) 真值表
2) 状态转换真值表
D Qn Qn1
Qn D Qn1
3) 激励表
Qn Qn1 D
00
0
01
0
10
1
11
1
00
0
01
1
10
0
11
1
0
0
0
0
1
1
10
0
11
1
(4)特性方程
R
Q
工作波形
CP D
Q
维持阻塞D触发器状态变化产生在时钟 脉冲的上升沿,其次态决定于该时刻前
瞬间输入信号D。
9
RD
CP
SD=RD =1
G1
& Q5 D
&& Q3
&
Q
D G5
D
G3
D
G6
& Q6 D
G4
&& D
&
D
Q
Q4
G2
SD
在CP脉冲的上升沿到来时触发器的状态改变,并与D端信号相同
5
维持阻塞型D触发器
CP=1
置0维持线
置1阻塞线
若Q3=0, Q4=1
RD
CP 1
SD=RD =1
&& Q5
D
1
G5
G1
& Q3
G1
&
D G5
&
3.2.3 D触发器
图3-17 D触发器的状态转换图
3.2.3
D触发器
2)应用举例 【例3-5】维持—阻塞D触发器的输入端的波形 如图3-14所示,试画出输出端的工作波形。
CP
D
3.2.3
D触发器
下跳沿触发的触发器在工作的时候,必须在上跳沿前加入 输入信号。如果在CP=1时输入端出现干扰信号,那么就有可 能使得触发器的状态出错。而边沿触发器允许在CP触发沿来 到前一瞬间加入输入信号。这样,输入端受干扰的可能性就 大大降低了。下面就介绍一种边沿触发器:维持——阻塞边 沿D触发器。 1)电路的结构和工作原理 如图3-12所示为维持——阻塞边沿D触发器的电路结构图和逻 辑符号图。触发器由六个与非门组成,其中G1和G2构成基本 的RS触发器。
3.2.3
D触发器
RD
&
Q5
&
Q3
&
Q1 Q
D G5 G3 G1
D;
Q6
&
Q4
&
CLR
Q
G6 SD CP
G4
G2
3.2.3
D触发器
D触发器的功能表如表3-5所示
D 0 0 1 1 Qn 0 1 0 1 Qn+1 0 0 1 1
(2)特性方程
表3-5 D触发器的状态转换表
(3).状态转换图
维持-阻塞D触发器
瞬间D的状图态5-决13 定维。持—阻塞边沿D触发器时序图
2021/8/13
5
数字电子技术
图5-11 维持-阻塞D触发器 (a) 逻辑电路 (b)逻辑符号
表示触发 器 靠 CP 上 升沿触发
2
2. 工作原理
(1)当CP=0时,G3、G4被封锁,触发器的输出状 态保持不变。
(2)当CP从0变为1时,G3、G4打开,它们的输出 由G5、G6决定。此瞬间,若D=0,触发器被置为0状态; 若D=1,触发器被置为1状态。
由于触发器接受输入信号及状态的翻转均是在
2021/8/13 CP脉冲上升沿前后完成的,故称为边沿触发器。
3
3、状态转换表
表5-5 D触发器的状态转换表
D
Qn
Qn+1
0
0
0
0
1
0
101ຫໍສະໝຸດ 1114.特性方程 Qn+1=D
5. 状态转换图
2021/8/13
图5-12 D触发器的状态转换图
4
6. 时序图
当CP从0变为1时,Q将由CP上升沿到来之前一
(3)当CP从0变为1之后,虽然CP=1,门G3、G4是 打开可的见,,但该由触于发电器路的中触几发条方反式馈为线:①在~C④P脉的冲维上持升—阻 塞 沿到作来用之,前输接入受信D号输D入的信变号化,不当会C影P响从触0变发为器1的时置,触1和置 0发,器使的触输发出器状能态够将可由靠C地P上置升1和沿置到0来。之因前此一,瞬该间触D发的器称 为 状维 态持 决定—阻。塞触发器。
数字电子技术
维持-阻塞D触发器
1.维持-阻塞D触发器电路组成及逻辑符号
边沿触发器:靠CP脉冲上升沿或下降沿进行触发。
d触发器原理
d触发器原理电平触发的主从触发器工作时,必须在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
英文全称为data flip-flop或delay flip-flop。
本文从以下5方面为您介绍d触发器:1 维持阻塞D触发器的电路结构维持阻塞D触发器的电路如图1所示。
从电路的结构可以看出,它是在基本RS触发器的基础之上增加了四个逻辑门而构成的,C门的输出是基本RS触发器的置“0”通道,D 门的输出是基本RS触发器的置“1”通道。
C门和D门可以在控制时钟控制下,决定数据[D]是否能传输到基本RS触发器的输入端。
E门将数据[D]以反变量形式送到C门的输入端,再经过F门将数据[D]以原变量形式送到D门的输入端。
使数据[D]等待时钟到来后,通过C门D门,以实现置“0”或置“1”。
图1 维持阻塞D触发器图2 触发器置“1”状态图3 触发器置“0”状态2 维持阻塞D触发器的工作原理D触发器具有置“0”和置“1”的功能。
设Q=0、[D]=1,当CP来到后,触发器将置“1”,触发器各点的逻辑电平如图2所示。
在执行置“1”操作时,C 门输出高电平;D门输出低电平,此时应保证置“1”和禁止置“0”。
为此,将D=0通过①线加到C门的输入端,保证C=1,从而禁止置“0”。
同时D=0通过②线加到F门的输入端,保证F=1,与CP=1共同保证D=0,从而维持置“1”,。
置“0”过程与此类似。
设Q=1、[D]=0,当CP来到后,触发器将置“0”。
在执行置“0”操作时,C门输出低电平,此时应保证置“0”和禁止置“1”。
为此,将C=0通过④线加到E 门的输入端,保证E=1,从而保证C=0,维持置“0”。
同时E=1通过③线加到F门的输入端,保证F=0,从而使D=1,禁止置“1”。
维持阻塞d触发器
触发器的状态转换
在CP端输入上升沿信号时,触发器的状态会根据D端的输入信号发生转换。如果D端输入为1,则触发器 从0状态转换为1状态;如果D端输入为0,则触发器从1状态转换为测
在通信系统中,维持阻塞D触发器可以用于实现同步检测。通过检测输入信号的同步头或同步字,可以确保接收端与 发送端之间的同步,从而保证数据的正确传输。
帧同步
维持阻塞D触发器还可以用于实现帧同步。在通信系统中,数据通常以帧为单位进行传输。通过检测帧的起始和结束 标志,可以确保接收端能够正确地识别和处理每个帧的数据。
维持阻塞D触发器还可以构成移位寄存器,用于实现数据的串行输入和
并行输出,或者并行输入和串行输出。移位寄存器在数据传输和转换中
具有重要的作用。
在计算机硬件设计中的应用
CPU寄存器
内存单元
I/O端口
在计算机硬件设计中,维持阻塞D触 维持阻塞D触发器可以作为计算机内
发器可以作为CPU内部的寄存器使用, 存的基本单元使用,用于存储和读取
在CP端输入信号消失后,由于维持阻塞部分的作用,触发器的状态得以保持,不会发生任何变化。因 此,维持阻塞D触发器具有记忆功能,能够存储并保持上一次的状态信息。
03 维持阻塞D触发器的特性
静态特性
逻辑功能
维持阻塞D触发器具有基本的逻辑存 储功能,即能够在时钟信号的控制下 ,将输入信号D的状态存储到触发器 的输出端Q。
状态保持
在无时钟信号输入时,触发器能够保 持上一个时钟周期的状态不变,实现 状态的记忆功能。
动态特性
时钟控制
维持阻塞D触发器的状态变化受时钟 信号控制,只有在时钟信号的上升沿 或下降沿到来时,触发器才会根据输 入信号D的状态改变输出状态。
维持阻塞d触发器原理
维持阻塞d触发器原理嗨,小伙伴!今天咱们来唠唠这个维持阻塞D触发器的原理,可有趣啦。
你看啊,这个维持阻塞D触发器就像是一个超级有原则的小卫士。
它有两个非常重要的状态,0和1,就像小卫士的两种不同表情一样。
那它是怎么工作的呢?想象一下,D触发器有一个输入端D,这个D就像是一个传递消息的小邮差。
当这个小邮差带着消息(0或者1)来到触发器的门口时,触发器可不是随随便便就接受这个消息的哦。
在时钟信号还没来的时候,这个触发器就像在打盹儿,不管这个小邮差怎么努力,它都不太理会。
但是呢,当时钟信号这个“起床铃”响起的时候,哇塞,这个触发器就一下子精神起来啦。
如果这个时候小邮差D带来的是0,那触发器就会把自己的状态变成0,就像它听到了一个悲伤的消息,然后把自己的心情调整为低落的状态。
要是小邮差D带来的是1呢,那触发器就会欢快地把自己变成1的状态,就像听到了超级开心的好消息。
这里面的维持和阻塞是怎么回事呢?这就像是这个小卫士给自己设置的一些小规则。
比如说,当它决定接受这个小邮差D带来的消息并且改变自己的状态之后,它会有一些小机制来维持这个新的状态。
就好像它一旦决定今天要开开心心的(状态为1),就会有一些小魔法来让自己一直保持这种开心的状态,不会轻易被外界干扰而改变。
而阻塞呢,就像是它给自己设置的一道防护墙。
假设这个小邮差D突然又想改变主意,想再给触发器一个不同的消息,这个时候呢,触发器可不会轻易答应哦。
因为它已经按照之前时钟信号响起时接收到的消息改变了状态,并且有这个阻塞的机制在,就像是一道坚固的大门,把这个新的、不合时宜的消息给挡住了。
再从电路的角度来看,这个维持阻塞D触发器里面有很多小电路元件,它们就像一群小伙伴,互相配合着来实现这个维持和阻塞的功能。
比如说那些晶体管啊,电容啊之类的,它们就像是小卫士的小助手,每个都有自己的小任务。
晶体管可能负责传递这个小邮差D带来的消息,而电容呢,就像是一个小小的记忆库,它会帮助这个触发器记住自己现在的状态,然后和其他元件一起努力,让这个维持和阻塞的功能顺利实现。
维持阻塞触发器
J
组合 D 1D
Q
K
电路
C C1
Q
P
J K1
& ≥1 1D
& C C1
P
Qn1 J Qn KQn
Qn+1 = D
D JQ KQ
Q Q
5.4成 T 触发器
T
组合 D 1D
Qn+1 = D Q
电路
C C1
Q
Q n1 TQ n TQ n
T′触发器
上升沿触发旳T′触发器
1
1J
Q
> C1
1K
Q
逻辑符号
Q CP > C
Q
时钟脉冲每作用一次,触发器翻转一次。
特征方程
Q n1 Q n
5.4 触发器旳逻辑功能
5.4.4 SR触发器
特征表
S R Qn Qn+1 说 明
0 0
0 0
0 1
0 状态不变 1
010 0 011 0
置0
100 1 101 1
锁存器 逻辑门控锁存器: 传播门控锁存器:
在使能电平作用下由输 入信号决定其状态。
存储单元
主从触发器
触发器 维持阻塞触发器
在时钟脉冲旳上升 沿或下降沿作用下变化 状态。
传播延迟构造触器
2、构造与工作特点
SR触发器
逻辑功能
D触发器 JK触发器
逻辑功能旳描述方式: 特征表、特征方程和 状态图、波形图。
置1
1 1
1 1
0 1
- -
状态不定
逻辑符号
S 1S
Q
CP >C1
R 1R
Q
D触发器原理-D触发器电路图
边沿D 触发器:负跳沿触发的主从触发器工作时,在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
电路结构: 该触发器由6个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS触发器。
D触发器工作原理:SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端,分别是预置和清零端,低电平有效。
当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状态,都会使Q=1,Q=0,即触发器置1;当SD=1且RD=0时,触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。
我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。
工作过程如下:1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状态不变。
同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D,Q6=Q5=D。
2.当CP由0变1时触发器翻转。
这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。
Q3=Q5=D,Q4=Q6=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=D。
3.触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。
这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。
Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。
Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。
因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。
总之,该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称。
D触发器原理-D触发器电路图
边沿D触发器:负跳沿触发的主从触发器工作时,在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态岀错。
而边沿触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器电路结构:该触发器由6个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS触发器。
边沿D触发器的逻辑图和逻辑符号D触发器工作原理SD和RD接至基本RS触发器的输入端,分别是预置和清零端,低电平有效。
当SD=O且RD=1时,不论输入端D 为何种状态,都会使Q=1, Q=0,即触发器置1 ; 当SD=1且RD=O时,触发器的状态为O,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。
我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。
工作过程如下:1. CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1触发器的状态不变。
同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D Q6=Q5=D2. 当CP由0变1时触发器翻转。
这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。
Q3=Q5=D Q4=Q6=D由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=D3. 触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。
这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。
Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。
Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;Q4输岀至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。
因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。
D触发器原理D触发器电路图PDF.pdf
边沿D 触发器:负跳沿触发的主从触发器工作时,在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
电路结构: 该触发器由6个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS触发器。
D触发器工作原理:SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端,分别是预置和清零端,低电平有效。
当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状态,都会使Q=1,Q=0,即触发器置1;当SD=1且RD=0时,触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。
我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。
工作过程如下:1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状态不变。
同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D,Q6=Q5=D。
2.当CP由0变1时触发器翻转。
这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。
Q3=Q5=D,Q4=Q6=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=D。
3.触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。
这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。
Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。
Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。
因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。
总之,该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称。
维持阻塞触发器
置0 置1 翻转
S = x J=X R = 0 K=0
1
J=X K=1
0
J=1 K=X
J=0 S = 0 K=X R = x
.
5.4 触发器的逻辑功能
工作波形
J K 触发器状态变化发生在时钟 脉冲的下降沿,次态决定于该时
刻前瞬间输入的J K信号。
JK触发器真值表
JK
Qn+1
00
Qn
01
0
10
1
11
5.3.2 维持阻塞触发器
1. 电路结构与工作原理
G1 & Q1
根据S R 确定
触发器的状态
接受D、CP
输置0入维信持线号
CP
&
Q2 S
G5 &
Q
G2
G3
& Q3 R &
Q
G6
D
& Q4
由3个基本SR锁存器组成
G4
.
5.3.2 维持阻塞触发器
2、工作原理:
CP = 0
Qn+1=Qn
触发器,状态不变 Q4= D Q1 = D
&5
G2
G3 &3
1Q 3 D R 0 &
G6
0
D
& . G4
Q4
D
Q0 Q1
5.3.2 维持阻塞触发器
当CP =1 D信号不影响 S 、R 的状态,Q的状态不变
如Qn+1=0
&1 G1 Q 1
CP
1
置1阻塞线 D
&
Q21 S
GG5 &5
0
Q
D触发器原理-D触发器电路图
边沿【2 】D 触发器:负跳沿触发的主从触发器工作时,在正跳沿前参加输入旌旗灯号.假如在CP 高电平时代输入端消失干扰旌旗灯号,那么就有可能使触发器的状况出错.而边沿触发器许可在CP 触发沿来到前一刹时参加输入旌旗灯号.如许,输入端受干扰的时光大大缩短,受干扰的可能性就下降了.边沿D触发器也称为保持-壅塞边沿D触发器. 电路构造: 该触发器由6个与非门构成,个中G1和G2构成根本RS触发器.D触发器工作道理:SD 和RD 接至根本RS 触发器的输入端,分离是预置和清零端,低电平有用.当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状况,都邑使Q=1,Q=0,即触发器置1;当SD=1且RD=0时,触发器的状况为0,SD和RD平日又称为直接置1和置0端.我们设它们均已参加了高电平,不影响电路的工作.工作进程如下: 1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状况不变.同时,因为Q3至Q5和Q4至Q6的反馈旌旗灯号将这两个门打开,是以可吸收输入旌旗灯号D,Q5=D,Q6=Q5=D. 2.当CP由0变1时触发器翻转.这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状况由G5和G6的输出状况决议.Q3=Q5=D,Q4=Q6=D.由根本RS触发器的逻辑功效可知,Q=D. 3.触发器翻转后,在CP=1时输入旌旗灯号被封锁.这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状况是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往根本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器保持在0状况和阻拦触发器变为1状况的感化,故该反馈线称为置0保持线,置1壅塞线.Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往根本RS触发器的路径也被封锁.Q4输出端至G6反馈线起到使触发器保持在1状况的感化,称作置1保持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻拦触发器置0的感化,称为置0壅塞线.是以,该触发器常称为保持-壅塞触发器.总之,该触发器是在CP正跳沿前接收输入旌旗灯号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称.与主从触发器比拟,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰才能和更高的工作速度.功效描写2.特点方程 Qn+1=D3状况转移图脉冲特点: 1.树立时光:由下图保持壅塞触发器的电路可见,CP旌旗灯号是加到门G3和G4上的,因而在CP 上升沿到达之前门G5和G6输出端的状况必须稳固地树立起来.输入旌旗灯号到达D端今后,要经由一级门电路的传输延迟时光G5的输出状况才能树立起来,而G6的输出状况须要经由两级门电路的传输延迟时光才能树立,是以D端的输入旌旗灯号必须先于CP的上升沿到达,并且树立时光应知足: tset≥2tpd. 2.保持时光:由下图可知,为实现边沿触发,应保证CP=1时代门G6的输出状况不变,不受D端状况变化的影响.为此,在D=0的情形下,当CP上升沿到达今后还要等门G4输出的低电平返回到门G6的输入端今后,D端的低电平才许可转变.是以输入低电平旌旗灯号的保持时光为tHL≥tpd.在 D=1的情形下,因为CP上升沿到达后G3的输出将G4封锁,所以不请求输入旌旗灯号中断保持不变,故输入高电平旌旗灯号的保持时光tHH=0. 3.传输延迟时光:由图工作波形图不难推算出,从CP上升沿到达时开端盘算,输出由高电平变为低电平的传输延迟时光tPHL和由低电平变为高电平的传输延迟时光tPLH分离是:tPHL=3tpd tPLH=2tpd保持和壅塞D触发器的电路和动态波形4.最高时钟频率:为保证由门G1~G4构成的同步RS触发器能靠得住地翻转,CP高电平的中断时光应大于tPHL,时钟旌旗灯号高电平的宽度tWH应大于tPHL.而为了鄙人一个CP上升沿到达之前确保门G5和G6新的输出电平得以稳固地树立,CP低电平的中断时光不应小于门G4的传输延迟时光和tset之和,即时钟旌旗灯号低电平的宽度tWL≥tset+tpd,是以得到:在现实集成触发器中,每个门传输时光是不同的,并且作了不同情势的简化,是以上面评论辩论的成果只是一些定性的物理概念.其真实参数由试验测定. 综上所述,对边沿D触发器归纳为以下几点: 1.边沿D触发器具有吸收并记忆旌旗灯号的功效,又称为锁存器;2.边沿D触发器属于脉冲触发方法;3.边沿D触发器不消失束缚前提和一次变化现象,抗干扰机能好,工作速度快。
D触发器原理-D触发器电路图
边沿D 触发器:负跳沿触发的主从触发器工作时,在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
电路结构: 该触发器由6个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS触发器。
D触发器工作原理:SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端,分别是预置和清零端,低电平有效。
当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状态,都会使Q=1,Q=0,即触发器置1;当SD=1且RD=0时,触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。
我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。
工作过程如下:1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状态不变。
同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D,Q6=Q5=D。
2.当CP由0变1时触发器翻转。
这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。
Q3=Q5=D,Q4=Q6=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=D。
3.触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。
这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。
Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。
Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。
因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。
总之,该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称。
维持阻塞D触发器电路结构及工作原理描述
维持阻塞D 触发器电路结构及工作原理描述边沿触发器只是在CP 的某一边沿(上升沿或下降沿)时刻才能对所作用的输入信号产生响应,即只有在CP 边沿时输入信号才有效(输出状态与输入有关),而其他时间触发器都处于保持状态。
可见,这种触发器不会有空翻现象,并且抗干扰能力增强,工作更可靠。
边沿触发器有上升沿触发和下降沿触发两种。
啊1.维持阻塞D 触发器 (1)电路结构电路由六个与非门组成。
其中G 1、G 2组成基本RS 触发器,G 3、G 6组成控制门。
引入置1维持线L 1、置0维持线L 3、置1阻塞线L 4、置0阻塞线L 2。
D 为输入信号。
图8.28 维持阻塞D 触发器(2)功能分析在CP =0时,G 3、G 4门被封锁,输入信号D 的状态虽然能反映到G 5、G 6门的输出端,但不能作用到G 3、G 4门上,触发器状态保持不变。
若在CP 上升沿到来前D =0,因G 3、G 4门被封锁,使Q 3=1、Q 4=1、Q 6=1、Q 5=0。
此时D 不能通过G 3、G 4门反映到触发器上而是在此等待。
当CP 上升沿到来,Q 5=0作用到G 3门上,使G 3门被封锁,使Q 3保持不变。
Q 6=1作用到G 4门上,使G 4门打开,Q 4翻转为QQDCP(a )L 1(b )0,使触发器输出Q=0、Q=1。
无论CP上升沿到来前触发器状态如何,只要D=0,但CP 上升沿到来后,触发器状态变为0。
同时Q4=0通过置0维持线L3反馈到G6门的输入端,将G6门封锁,即在CP=1期间,无论D如何变化,触发器状态保持0不变。
若在CP上升沿到来前D=1,因G3、G4门被封锁,使Q3=1、Q4=1、Q6=0、Q5=1。
此时Q6、Q5的状态不能通过G3、G4门反映到触发器上。
触发器保持原状态。
当CP上升沿到来,Q6、Q5的状态反映到触发器上,Q6=0,G4门被封锁,使Q4保持不变。
Q3翻转为0,使触发器输出Q=1、Q=0。
无论CP上升沿到来前触发器状态如何,只要D=1,CP上升沿到来后,触发器状态变为1。
维持阻塞触发器工作原理
维持阻塞触发器工作原理维持阻塞触发器的工作原理阻塞触发器(Block Trigger)是一种常用的数字电路元件,用于在特定条件下控制信号的传递。
它通常由两个非门(也称为反相器)和两个与非门组成。
在阻塞触发器中,输出信号的状态取决于输入信号和内部存储单元的状态。
维持阻塞触发器的工作原理主要包括两个方面:输入信号的传递和内部存储单元的状态维持。
我们来看输入信号的传递。
阻塞触发器有两个控制输入端,分别是时钟输入和非使能输入。
时钟输入控制着信号的传递速度,而非使能输入则控制着信号是否可以传递。
当非使能输入为高电平时,无论时钟输入信号如何变化,输出信号都将保持不变。
只有当非使能输入为低电平时,时钟输入信号的变化才能影响输出信号的状态。
这种特性使得阻塞触发器可以在特定条件下暂停信号的传递,实现信号的阻塞功能。
我们来看内部存储单元的状态维持。
阻塞触发器内部有两个存储单元,分别用来存储输入信号的前一状态和后一状态。
这两个存储单元通过非门和与非门的组合实现。
当时钟信号的边沿触发时,前一状态的输入信号将被保存到存储单元中,而后一状态的输入信号将在下一个时钟信号的边沿触发时被传递到输出端。
这样,阻塞触发器就能够在每个时钟周期内保持前一状态的输出信号,并将后一状态的输入信号推迟到下一个时钟周期。
维持阻塞触发器的工作原理可以通过以下步骤来说明:1. 当非使能输入为高电平时,阻塞触发器处于阻塞状态,输出信号保持不变。
2. 当非使能输入为低电平时,阻塞触发器进入传递状态,时钟信号的变化将影响输出信号的状态。
3. 在时钟信号的上升沿触发时,前一状态的输入信号被保存到存储单元中,输出信号保持不变。
4. 在时钟信号的下降沿触发时,后一状态的输入信号被传递到输出端,输出信号的状态更新为后一状态的输入信号。
5. 阻塞触发器在每个时钟周期内都重复以上步骤,以保持输出信号的稳定性和更新输入信号的状态。
维持阻塞触发器的工作原理可以应用于各种数字电路设计中。
D触发器原理-D触发器电路图
边沿D 触发器:负跳沿触发的主从触发器工作时,在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
电路结构: 该触发器由6个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS触发器。
D触发器工作原理:SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端,分别是预置和清零端,低电平有效。
当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状态,都会使Q=1,Q=0,即触发器置1;当SD=1且RD=0时,触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。
我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。
工作过程如下:1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状态不变。
同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D,Q6=Q5=D。
2.当CP由0变1时触发器翻转。
这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。
Q3=Q5=D,Q4=Q6=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=D。
3.触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。
这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。
Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。
Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。
因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。
总之,该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称。
D触发器
(5)状态转换图
Qn+1=D
D=1
D=0
0
1
D=1
D=0
2
1. 维持阻塞型电路结构和逻辑符号
清
零
RD
端 10
D
&
G5
基本RS触发器
CP
&
G3
1 G1 1& 1
01
Q
01
预
置
SD
端
& G6
& G4
1 1& 1 G2
逻辑图
Q
10
SD、RD分别为直接置1和置0 信号,低电平有效。
SD
Q
D
> CP
RD
Q
逻辑符号
G1
&
D G5
&
&
Q
G3
& G6
SD
& G4
&
Q
G2
SD
Q
D
> CP
RD
Q
维持阻塞D触发器在CP脉冲的上升沿产生状态变化,属上升沿 触发方式。其次态取决于CP脉冲上升沿到达前瞬间D端的信号
8
维持阻塞型D触发器
D 触发器的逻辑功能表
D Qn Qn1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
11
1
“1”
S
Q
D
D
CP
> CP
&
Q
D0
1
G3
0
G6
& Q6
SD
G4
1
& D1
&
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维持阻塞D 触发器电路结构及工作原理描述
边沿触发器只是在CP 的某一边沿(上升沿或下降沿)时刻才能对所作用的输入信号产生响应,即只有在CP 边沿时输入信号才有效(输出状态与输入有关),而其他时间触发器都处于保持状态。
可见,这种触发器不会有空翻现象,并且抗干扰能力增强,工作更可靠。
边沿触发器有上升沿触发和下降沿触发两种。
啊
1.维持阻塞D 触发器 (1)电路结构
电路由六个与非门组成。
其中G 1、G 2组成基本RS 触发器,G 3、G 6组成控制门。
引入置1维持线L 1、置0维持线L 3、置1阻塞线L 4、置0阻塞线L 2。
D 为输入信号。
图8.28 维持阻塞D 触发器
(2)功能分析
在CP =0时,G 3、G 4门被封锁,输入信号D 的状态虽然能反映到G 5、G 6门的输出端,但不能作用到G 3、G 4门上,触发器状态保持不变。
若在CP 上升沿到来前D =0,因G 3、G 4门被封锁,使Q 3=1、Q 4=1、Q 6=1、Q 5=0。
此时D 不能通过G 3、G 4门反映到触发器上而是在此等待。
当CP 上升沿到来,Q 5=0作用到G 3门上,使G 3门被封锁,使Q 3保持不变。
Q 6=1作用到G 4门上,使G 4门打开,Q 4翻转为
Q
Q
D
CP
(a )
L 1
(b )
0,使触发器输出Q=0、Q=1。
无论CP上升沿到来前触发器状态如何,只要D=0,但CP 上升沿到来后,触发器状态变为0。
同时Q4=0通过置0维持线L3反馈到G6门的输入端,将G6门封锁,即在CP=1期间,无论D如何变化,触发器状态保持0不变。
若在CP上升沿到来前D=1,因G3、G4门被封锁,使Q3=1、Q4=1、Q6=0、Q5=1。
此时Q6、Q5的状态不能通过G3、G4门反映到触发器上。
触发器保持原状态。
当CP上升沿到来,Q6、Q5的状态反映到触发器上,Q6=0,G4门被封锁,使Q4保持不变。
Q3翻转为0,使触发器输出Q=1、Q=0。
无论CP上升沿到来前触发器状态如何,只要D=1,CP上升沿到来后,触发器状态变为1。
同时Q3=0通过置0阻塞线L2反馈到G4门的输入端,将G4门封锁,通过置1维持线L1反馈到G5门的输入端,将G5门封锁,即在CP=1期间,无论D 如何变化,触发器状态保持1不变。
例:已知维持阻塞D触发器的CP和D的波形,画出触发器Q的波形。
初始状态为0。
CP
D
Q
图8.29 例题
2.利用传输延迟时间的边沿JK触发器
(1)电路结构
电路由两个与或非门G1、G2、G3和G4、G5、G6组成基本RS触发器,两个与非门G7、G8构成输入控制门。
如图8.30所示。
图8.30 具有传输延迟时间的边沿JK 触发器
(2)功能分析
因时钟脉冲CP 接在G 2、G 5、G 7、G 8门的输入端,而G 7、G 8门输入端的信号需经一级与非门传输延迟后才能到达G 3、G 6门输入端。
因此,在CP 上升沿或下降沿到来的瞬间,CP 对G 2、G 5门的影响要先于对G 3、G 6门的影响。
这种结构的边沿触发器正是利用G 7、G 8门的传输延迟时间使触发器具有下降沿触发特性。
设触发器初始状态为0,输入JK =10。
在CP =0期间,因CP 为低电平,G 7、G 8门输出为1,J 、K 输入端信号对触发器输出没有影响。
在CP 由0变为1瞬间,CP 一方面直接作用于G 2、G 5,使G 2输出由0变为1,G 5输出仍为0,另一方面CP 作用在G 7、G 8门上,由于G 7、G 8门的传输延迟时间较长,在CP 为1瞬间,G 7、G 8的状态还不能改变,所以触发器保持原来状态。
在CP =1期间,最初因Q =0,封锁了G 8,使输入端信号K 对触发器输出没有影响,Q =1。
而Q =1反馈给G 2、G 3和G 7,使G 2输出仍为1,触发器保持0状态。
当经过一个与非门的传输时间后,G 7状态变为0,使G 3的状态也变为0。
但由于G 2输出仍为1,G 3状态的变化并不影响G 4,使触发器继续保持原来0状态不变。
当CP 由1变为0时,G 2输出由1变为0,于是触发器状态Q 便由G 3状态决定。
由于
CP
(a )
Q
G 1 G 2
Q
G 5
G 4 J
K
(b )
G2、G3输出为0,所以G1的输出Q由0变为1,而Q=1又反馈给G5、G6和G8,使G6输出为1,G4输出Q由1变为0。
具有传输延迟时间的边沿JK触发器,其状态的翻转仅取决于CP下降沿到来前一刻的JK值。
可克服空翻、抗干扰能力强,使用方便。
例4-3 已知具有传输延迟时间的边沿JK触发器的输入信号如图4-21所示,设触发器的初始状态为0。
试画出触发器输出的波形图。
解:
CP
J
K
Q
图8.31 例题
图中边沿D、JK触发器的逻辑符号,在C1的一端加动态符号“>”表示为边沿触发器,并且为上升沿触发,如果在“>”处又带小圆圈“○”则表示为下降沿触发。
3.CMOS主从结构的边沿D触发器
(1)电路结构
图8.32为CMOS主从结构的边沿D触发器,传输门TG1、TG2和非门G1、G2组成主触发器,传输门TG3、TG4和非门G3、G4组成从触发器,传输门的控制端由一对互补的时钟脉冲控制。
具有边沿触发器的特性。
(2)功能分析
在CP变为1时,CP变为0。
这时TG1导通,TG2截止。
主触发器接收输入端D的信号,经TG1传到主触发器的输出端。
同时TG3关闭,切断了两个触发器间的联系。
TG4导通,从触发器保持原来状态。
当CP由1变为0时,CP变为1,这时TG1截止,切断主触发器与输入端D的联系,TG2导通,将G1的输入端与G2的输出端连通,使主触发器保持原来状态不变。
同时TG3导通,TG4截止,将主触发器的状态送入从触发器,使Q n+1=D。
这是一个CP下降沿触发的边沿触发器。
若将CP和CP互换,可使触发器变为上升沿
触发。
图8.32 CMOS 主从结构的边沿D 触发器
D
CP
主触发器
从触发器。