觸發(fā)器主要分為哪幾種類型?都有什么作用?
本文中,小編將對(duì)觸發(fā)器予以介紹,如果你想對(duì)觸發(fā)器的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí),或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度,不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。
觸發(fā)器是一種數(shù)字電路元件,用于在數(shù)字電路中存儲(chǔ)和控制數(shù)據(jù)的傳輸。觸發(fā)器可以看作是一種存儲(chǔ)器件,它可以在輸入端接受一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào),通過(guò)觸發(fā)器內(nèi)部的邏輯電路進(jìn)行處理和存儲(chǔ),輸出相應(yīng)的結(jié)果信號(hào)。觸發(fā)器通常由若干個(gè)邏輯門組成,并且在時(shí)鐘信號(hào)的控制下工作,用于在數(shù)字系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的時(shí)序控制。
常見(jiàn)的觸發(fā)器種類包括SR觸發(fā)器、D觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和T觸發(fā)器等,它們各自具有不同的觸發(fā)方式和特點(diǎn)。
1、SR觸發(fā)器:與常規(guī)RS觸發(fā)器相比,同步RS觸發(fā)器多出一個(gè)端子,稱為時(shí)鐘信號(hào)輸入端支結(jié)構(gòu)可以使同步RS觸發(fā)器根據(jù)時(shí)鐘脈沖時(shí)序改變輸出狀態(tài)。當(dāng)輸入端(S、R)狀態(tài)發(fā)生變化.同時(shí)只有時(shí)鐘信號(hào)輸入端有方波信號(hào)時(shí),同步RS觸發(fā)器狀態(tài)才會(huì)發(fā)生改變。即在時(shí)鐘脈沖下降沿時(shí),觸發(fā)器才會(huì)按照輸入狀態(tài)改變輸出狀態(tài),反之亦然。SR觸發(fā)器是最簡(jiǎn)單的觸發(fā)器之一,它包含兩個(gè)輸入端S和R,一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK以及一個(gè)輸出端Q。當(dāng)S=R=0時(shí),Q的值不變;當(dāng)S=0,R=1時(shí),Q的值為0;當(dāng)S=1,R=0時(shí),Q的值為1;當(dāng)S=R=1時(shí),SR觸發(fā)器會(huì)產(chǎn)生一個(gè)不穩(wěn)定的狀態(tài),需要避免使用。上升沿觸發(fā)器是在時(shí)鐘信號(hào)由低電平變?yōu)楦唠娖?即方波脈沖的上升沿)時(shí)根據(jù)輸入信號(hào)狀態(tài)改變輸出狀態(tài),而下降沿觸發(fā)器是在時(shí)鐘信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖?即方波脈沖的下降沿)時(shí)根據(jù)輸入信號(hào)狀態(tài)改變輸出狀態(tài),采用邊沿觸發(fā)方式可以有效防止觸發(fā)電路發(fā)生振蕩。
2、D觸發(fā)器:D觸發(fā)器只有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入端D,一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK以及一個(gè)輸出端Q。D觸發(fā)器在時(shí)鐘上升沿時(shí),將D的值傳遞到Q,而在時(shí)鐘下降沿時(shí),Q的值保持不變。D觸發(fā)器(data flip-flop或delay flip-flop)由4個(gè)與非門組成,其中G1和G2構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。電平觸發(fā)的主從觸發(fā)器工作時(shí),必須在正跳沿前加入輸入信號(hào)。如果在CP高電平期間輸入端出現(xiàn)干擾信號(hào),那么就有可能使觸發(fā)器的狀態(tài)出錯(cuò)。而邊沿觸發(fā)器允許在CP觸發(fā)沿來(lái)到前一瞬間加入輸入信號(hào)。這樣,輸入端受干擾的時(shí)間大大縮短,受干擾的可能性就降低了。邊沿D觸發(fā)器也稱為維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器。邊沿D觸發(fā)器可由兩個(gè)D觸發(fā)器串聯(lián)而成,但第一個(gè)D觸發(fā)器的CP需要用非門反向。
在數(shù)字電路中,數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)為一組比特,以數(shù)字和代碼表示。因此很容易在并行線上獲取數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)同時(shí)存儲(chǔ)在一組觸發(fā)器中,按特定順序排列。寄存器是基本的多位數(shù)據(jù)設(shè)備。它們由連接數(shù)個(gè)D觸發(fā)器構(gòu)成,從而可以存儲(chǔ)多位數(shù)據(jù)。
每個(gè)D觸發(fā)器都與各自的數(shù)據(jù)輸入相連。應(yīng)用的時(shí)鐘輸入與所有觸發(fā)器相同,因此當(dāng)應(yīng)用正沿觸發(fā)時(shí)鐘信號(hào)時(shí),所有觸發(fā)器都會(huì)同時(shí)存儲(chǔ)來(lái)自各自D輸入的數(shù)據(jù)。
3、JK觸發(fā)器:JK觸發(fā)器是數(shù)字電路觸發(fā)器中的一種基本電路單元。JK觸發(fā)器具有置0、置1、保持和翻轉(zhuǎn)功能。在各類集成觸發(fā)器中,JK觸發(fā)器的功能最為齊全。在實(shí)際應(yīng)用中,它不僅有很強(qiáng)的通用性,而且能靈活地轉(zhuǎn)換其他類型的觸發(fā)器。由JK觸發(fā)器可以構(gòu)成D觸發(fā)器和T觸發(fā)器。JK觸發(fā)器包含兩個(gè)輸入端J和K,一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK以及一個(gè)輸出端Q。當(dāng)J=K=0時(shí),Q的值不變;當(dāng)J=0,K=1時(shí),Q的值為0;當(dāng)J=1,K=0時(shí),Q的值為1;當(dāng)J=K=1時(shí),JK觸發(fā)器的狀態(tài)會(huì)翻轉(zhuǎn),即Q的值由0變?yōu)?或由1變?yōu)?。
4、T觸發(fā)器:T觸發(fā)器是在數(shù)字電路中,凡在CP時(shí)鐘脈沖控制下,根據(jù)輸入信號(hào)T取值的不同,具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器,即當(dāng)T=0時(shí)能保持狀態(tài)不變,當(dāng)T=1時(shí)一定翻轉(zhuǎn)的電路。T觸發(fā)器只有一個(gè)輸入端T,一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)輸入端CLK以及一個(gè)輸出端Q。在時(shí)鐘上升沿時(shí),如果T的值為1,則Q的值將翻轉(zhuǎn);如果T的值為0,則Q的值保持不變。
除了上述的觸發(fā)器種類之外,還有一些特殊的觸發(fā)器,如D觸發(fā)器的衍生型——帶使能的D觸發(fā)器(EN-D觸發(fā)器),可以在使能端為1時(shí),D觸發(fā)器才能工作。此外,觸發(fā)器的觸發(fā)方式也分為上升沿觸發(fā)和下降沿觸發(fā)兩種,具體的觸發(fā)方式取決于時(shí)鐘信號(hào)的變化方式和數(shù)據(jù)輸入端的狀態(tài)。
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