邊沿觸發(fā)器簡(jiǎn)介
具有下列特點(diǎn)的觸發(fā)器稱為邊沿觸發(fā)方式觸發(fā)器,簡(jiǎn)稱邊沿觸發(fā)器。觸發(fā)器接收的是時(shí)鐘脈沖CP 的某一約定跳變(正跳變或負(fù)跳變)來(lái)到時(shí)的輸入數(shù)據(jù)。在CP=l 及CP=0 期間以及CP非約定跳變到來(lái)時(shí),觸發(fā)器不接收數(shù)據(jù)。常用的正邊沿觸發(fā)器是D 觸發(fā)器,圖1給出了它的邏輯圖及典型波形圖。[1]
邊沿觸發(fā)器邊沿D觸發(fā)器
邊沿D觸發(fā)器也稱為維持-阻塞邊沿D觸發(fā)器。[2]
負(fù)跳沿觸發(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。
電路結(jié)構(gòu) : 該觸發(fā)器由6個(gè)與非門組成,其中G1和G2構(gòu)成基本RS觸發(fā)器。
圖2 邊沿D 觸發(fā)器的邏輯圖和邏輯符號(hào)
工作原理:SD 和RD 接至基本RS 觸發(fā)器的輸入端,它們分別是預(yù)置和清零端,低電平有效。當(dāng)SD=0且RD=1時(shí),不論輸入端D為何種狀態(tài),都會(huì)使Q=1,Q=0,即觸發(fā)器置1;當(dāng)SD=1且RD=0時(shí),觸發(fā)器的狀態(tài)為0,SD和RD通常又稱為直接置1和置0端。我們?cè)O(shè)它們均已加入了高電平,不影響電路的工作。工作過(guò)程如下:
1.CP=0時(shí),與非門G3和G4,其輸出Q3=Q4=1,觸發(fā)器的狀態(tài)不變。同時(shí),由于Q3至Q5和Q4至Q6的反饋信號(hào)將這兩個(gè)門打開(kāi),因此可接收輸入信號(hào)D,Q5=D,Q6=Q5=D。
2.當(dāng)CP由0變1時(shí)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)。這時(shí)G3和G4打開(kāi),它們的輸入Q3和Q4的狀態(tài)由G5和G6的輸出狀態(tài)決定。Q3=Q5=D,Q4=Q6=D。由基本RS觸發(fā)器的邏輯功能可知,Q=D。
3.觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)后,在CP=1時(shí)輸入信號(hào)被。這是因?yàn)镚3和G4打開(kāi)后,它們的輸出Q3和Q4的狀態(tài)是互補(bǔ)的,即必定有一個(gè)是0,若Q3為0,則經(jīng)G3輸出至G5輸入的反饋線將G5,即了D通往基本RS 觸發(fā)器的路徑;該反饋線起到了使觸發(fā)器維持在0狀態(tài)和阻止觸發(fā)器變?yōu)?狀態(tài)的作用,故該反饋線稱為置0維持線,置1阻塞線。Q4為0時(shí),將G3和G6,D端通往基本RS觸發(fā)器的路徑也被。Q4輸出端至G6反饋線起到使觸發(fā)器維持在1狀態(tài)的作用,稱作置1維持線;Q4輸出至G3輸入的反饋線起到阻止觸發(fā)器置0的作用,稱為置0阻塞線。因此,該觸發(fā)器常稱為維持-阻塞觸發(fā)器。
總之,該觸發(fā)器是在CP正跳沿前接受輸入信號(hào),正跳沿時(shí)觸發(fā)翻轉(zhuǎn),正跳沿后輸入即被,三步都是在正跳沿后完成,所以有邊沿觸發(fā)器之稱。與主從觸發(fā)器相比,同工藝的邊沿觸發(fā)器有更強(qiáng)的抗力和更高的工作速度。
綜上所述,對(duì)邊沿D觸發(fā)器歸納為以下幾點(diǎn):
1.邊沿D觸發(fā)器具有接收并記憶信號(hào)的功能,又稱為鎖存器;
2.邊沿D觸發(fā)器屬于脈沖觸發(fā)方式;
3.邊沿D觸發(fā)器不存在約束條件和一次變化現(xiàn)象,抗干擾性能好,工作速度快。
邊沿觸發(fā)器和電位觸發(fā)器的不同
邊沿觸發(fā)器和電位觸發(fā)器的不同在于:
電位觸發(fā)器在 E=1 期間來(lái)到的數(shù)據(jù)會(huì)立刻被接收。但對(duì)于邊沿觸發(fā)器,在CP=1 期間來(lái)到的數(shù)據(jù),必須“延遲”到該CP=1 過(guò)后的下一個(gè)CP 邊沿來(lái)到時(shí)才被接收。因此邊沿觸發(fā)器又稱延遲型觸發(fā)器。邊沿觸發(fā)器在CP 正跳變(對(duì)正邊沿觸發(fā)器)以外期間出現(xiàn)在D 端的數(shù)據(jù)變化和干擾不會(huì)被接收,因此有很強(qiáng)的抗數(shù)據(jù)端干擾的能力而被廣泛應(yīng)用,它除用來(lái)組成寄存器外,還可用來(lái)組成計(jì)數(shù)器和移位寄存器等。
至于電位觸發(fā)器。只要 Z 為約定電平,數(shù)據(jù)來(lái)到后就可立即被接收,它不需像邊沿觸發(fā)器那樣保持到約定控制信號(hào)跳變來(lái)到才被接收。
邊沿觸發(fā)器邊沿觸發(fā)和電平觸發(fā)
邊沿觸發(fā),就是有高電平向低電平轉(zhuǎn)換,或者翻過(guò)來(lái)轉(zhuǎn)換,這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程觸發(fā)一個(gè)動(dòng)作。
電平觸發(fā),就是只有高電平(或者低電平)的時(shí)候才做的事。
邊沿觸發(fā)器參見(jiàn)