觸發(fā)器主要分為哪幾種類型?都有什么作用?
本文中,小編將對觸發(fā)器予以介紹,如果你想對觸發(fā)器的詳細情況有所認識,或者想要增進對它的了解程度,不妨請看以下內(nèi)容哦。
觸發(fā)器是一種數(shù)字電路元件,用于在數(shù)字電路中存儲和控制數(shù)據(jù)的傳輸。觸發(fā)器可以看作是一種存儲器件,它可以在輸入端接受一個或多個輸入信號,通過觸發(fā)器內(nèi)部的邏輯電路進行處理和存儲,輸出相應(yīng)的結(jié)果信號。觸發(fā)器通常由若干個邏輯門組成,并且在時鐘信號的控制下工作,用于在數(shù)字系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的時序控制。
常見的觸發(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。
1、SR觸發(fā)器:與常規(guī)RS觸發(fā)器相比,同步RS觸發(fā)器多出一個端子,稱為時鐘信號輸入端支結(jié)構(gòu)可以使同步RS觸發(fā)器根據(jù)時鐘脈沖時序改變輸出狀態(tài)。當輸入端(S、R)狀態(tài)發(fā)生變化.同時只有時鐘信號輸入端有方波信號時,同步RS觸發(fā)器狀態(tài)才會發(fā)生改變。即在時鐘脈沖下降沿時,觸發(fā)器才會按照輸入狀態(tài)改變輸出狀態(tài),反之亦然。SR觸發(fā)器是最簡單的觸發(fā)器之一,它包含兩個輸入端S和R,一個時鐘信號輸入端CLK以及一個輸出端Q。當S=R=0時,Q的值不變;當S=0,R=1時,Q的值為0;當S=1,R=0時,Q的值為1;當S=R=1時,SR觸發(fā)器會產(chǎn)生一個不穩(wěn)定的狀態(tài),需要避免使用。上升沿觸發(fā)器是在時鐘信號由低電平變?yōu)楦唠娖?即方波脈沖的上升沿)時根據(jù)輸入信號狀態(tài)改變輸出狀態(tài),而下降沿觸發(fā)器是在時鐘信號由高電平變?yōu)榈碗娖?即方波脈沖的下降沿)時根據(jù)輸入信號狀態(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)器只有一個數(shù)據(jù)輸入端D,一個時鐘信號輸入端CLK以及一個輸出端Q。D觸發(fā)器在時鐘上升沿時,將D的值傳遞到Q,而在時鐘下降沿時,Q的值保持不變。D觸發(fā)器(data flip-flop或delay flip-flop)由4個與非門組成,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,必須在正跳沿前加入輸入信號。如果在CP高電平期間輸入端出現(xiàn)干擾信號,那么就有可能使觸發(fā)器的狀態(tài)出錯。而邊沿觸發(fā)器允許在CP觸發(fā)沿來到前一瞬間加入輸入信號。這樣,輸入端受干擾的時間大大縮短,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D觸發(fā)器串聯(lián)而成,但第一個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)同時存儲在一組觸發(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D觸發(fā)器構(gòu)成,從而可以存儲多位數(shù)據(jù)。
每個D觸發(fā)器都與各自的數(shù)據(jù)輸入相連。應(yīng)用的時鐘輸入與所有觸發(fā)器相同,因此當應(yīng)用正沿觸發(fā)時鐘信號時,所有觸發(fā)器都會同時存儲來自各自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。在實際應(yīng)用中,它不僅有很強的通用性,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)器包含兩個輸入端J和K,一個時鐘信號輸入端CLK以及一個輸出端Q。當J=K=0時,Q的值不變;當J=0,K=1時,Q的值為0;當J=1,K=0時,Q的值為1;當J=K=1時,JK觸發(fā)器的狀態(tài)會翻轉(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時鐘脈沖控制下,根據(jù)輸入信號T取值的不同,具有保持和翻轉(zhuǎn)功能的觸發(fā)器,即當T=0時能保持狀態(tài)不變,當T=1時一定翻轉(zhuǎn)的電路。T觸發(fā)器只有一個輸入端T,一個時鐘信號輸入端CLK以及一個輸出端Q。在時鐘上升沿時,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,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)方式取決于時鐘信號的變化方式和數(shù)據(jù)輸入端的狀態(tài)。
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