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觸發(fā)器
2020-12-05
廣州科譽(yù)
1438
觸發(fā)器
觸發(fā)器是同步的雙穩(wěn)態(tài)器件。在這種情況下，術(shù)語“同步”的意思是輸出狀態(tài)的變化只發(fā)生在觸發(fā)輸入稱為時(shí)鐘的一個(gè)特定的點(diǎn)處(前沿或后沿)，時(shí)鐘被指定為控制輸入C；也就是說，輸出變化的出現(xiàn)與時(shí)鐘同步。觸發(fā)器對時(shí)鐘邊沿敏感，而門控鎖存器是對電平敏感。
邊沿觸發(fā)器的狀態(tài)改變僅出現(xiàn)在時(shí)鐘脈沖的正邊沿(上升沿)或者負(fù)邊沿(下降沿)上，并且只有在時(shí)鐘的這個(gè)轉(zhuǎn)換瞬間才對它的輸入做出響應(yīng)。本節(jié)介紹兩種類型的邊沿觸發(fā)器: D和J-K觸發(fā)器。這些觸發(fā)器的邏輯符號如圖所示，注意每一種類型都可以是正邊沿觸發(fā)的(在C輸入上沒有小圓圈)或者是負(fù)邊沿觸發(fā)的(在C輸入上有小圓圈)觸發(fā)器，通過邏輯符號識別邊沿觸發(fā)的關(guān)鍵是框內(nèi)時(shí)鐘輸入(C)上的小三角，這個(gè)小三角稱為動態(tài)輸入指示器。動態(tài)輸入指示器表示觸發(fā)器的狀態(tài)改變僅發(fā)生在時(shí)鐘脈沖的邊沿。
一、邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器
D觸發(fā)器的D輸入端稱為同步輸入，因?yàn)檩斎氲臄?shù)據(jù)只在觸發(fā)器的時(shí)鐘脈沖邊沿上傳送到觸發(fā)器的輸出。當(dāng)D端為高電平時(shí)，Q輸出會在時(shí)鐘脈沖的邊沿到來時(shí)變?yōu)楦唠娖?，觸發(fā)器被置位;當(dāng)D為低電平時(shí)，Q輸出會在時(shí)鐘脈沖的邊沿到來時(shí)變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)器被復(fù)位。
正邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器的基本工作原理如圖所示，并且表中給出了這種觸發(fā)器的真值表，記住，觸發(fā)器的狀態(tài)只能在時(shí)間脈沖的邊沿到來時(shí)才可以改變。D輸入可以在時(shí)鐘輸入為高電平或者低電平的任意時(shí)間(除了在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)的非常小的間隔外)進(jìn)行改變，而不影響輸出。只要記住僅在時(shí)鐘的觸發(fā)沿上Q跟隨D的變化而變化，即D觸發(fā)器的輸出Q被假定為在時(shí)鐘的觸發(fā)沿上D輸入的狀態(tài)。
輸入 | 輸出 | 注釋 | ||
D | CLK | Q | Q’ | |
1 | ↑ | 1 | 0 | 置位（存1） |
0 | ↑ | 0 | 1 | 復(fù)位（存0） |
除時(shí)鐘脈沖的正邊沿為觸發(fā)沿外，負(fù)邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器的操作以及真值表和正邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器相同。
二、邊沿觸發(fā)的J-K觸發(fā)器
J-K 觸發(fā)器的J和K輸入是同步輸入，因?yàn)檫@些輸入上的數(shù)據(jù)只有在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿上才能被傳送到觸發(fā)器的輸出。當(dāng)J是高電平、K是低電平時(shí)，Q輸出會在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿上變?yōu)楦唠娖剑|發(fā)器置位。當(dāng)J是低電平、K是高電平時(shí)，Q輸出會在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿上變?yōu)榈碗娖?，觸發(fā)器復(fù)位。當(dāng)J和K均為低電平時(shí)，輸出將會維持原來的狀態(tài)。當(dāng)J和K均為高電平時(shí)，觸發(fā)器將會在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿上改變原來的狀態(tài)，這稱為翻轉(zhuǎn)(或計(jì)數(shù))模式。在翻轉(zhuǎn)(計(jì)數(shù))模式，J-K 觸發(fā)器在每個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)都會改變狀態(tài)。
下圖舉例說明了正邊沿觸發(fā)的觸發(fā)器的基本操作，表為這種類型觸發(fā)器的真值表。記住:觸發(fā)器只有在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)沿上才會改變狀態(tài)。J和K輸入可以在時(shí)鐘輸入為高電平或者低電平的任意時(shí)間(除了在時(shí)鐘脈沖觸發(fā)轉(zhuǎn)換時(shí)的非常小的間隔外)進(jìn)行改變，而不影響輸出。
輸入 | 輸出 | 注釋 | |||
J | K | CLK | Q | Q’ | |
0 | 0 | ↑ | Q0 | Q0’ | 不變 |
0 | 1 | ↑ | 0 | 1 | 復(fù)位 |
1 | 0 | ↑ | 1 | 0 | 置位 |
1 | 1 | ↑ | Q0’ | Q0 | 翻轉(zhuǎn)（計(jì)數(shù)） |
除了觸發(fā)邊沿為時(shí)鐘脈沖的下降沿外，負(fù)邊沿觸發(fā)的J-K觸發(fā)器的操作和真值表與正邊沿觸發(fā)的J-K觸發(fā)器的操作相同。
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