D觸發(fā)器是一個(gè)具有記憶功能的,具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的信息存儲(chǔ)器件,觸發(fā)器具有兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),即“0”和“1”,在一定的外界信號(hào)作用下,可以從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)翻轉(zhuǎn)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。在這里講解邊沿觸發(fā)的D觸發(fā)器,D觸發(fā)器在時(shí)鐘脈沖CP的前沿(正跳變0→1)發(fā)生翻轉(zhuǎn),觸發(fā)器的次態(tài)(下一個(gè)狀態(tài))取決于CP的脈沖上升沿到來(lái)之前D端的狀態(tài),即次態(tài)Q=D。因此,它具有置0、置1兩種功能。由于在CP=1期間電路具有維持阻塞作用(即觸發(fā)器的輸出不變),所以在CP=1期間,D端的數(shù)據(jù)狀態(tài)變化,不會(huì)影響觸發(fā)器的輸出狀態(tài),故邊沿D觸發(fā)器受干擾的可能性就降低了。



普通的電路,以及常規(guī)的邏輯門都有一個(gè)共性,那就是輸出直接依賴于輸入,當(dāng)輸入消失的時(shí)候,輸入也跟著不存在了。觸發(fā)器不同,當(dāng)它觸發(fā)的時(shí)候,輸出會(huì)發(fā)生變化。但是,當(dāng)輸入撤銷之后,輸出依然能夠維持。
這就是說(shuō),觸發(fā)器具有記憶能力。若干年后,當(dāng)工程師想在計(jì)算機(jī)中保存一個(gè)比特時(shí),他們想到了觸發(fā)器。不過(guò)R-S觸發(fā)器有兩個(gè)輸出,保存一個(gè)比特不需要這么多。
解決的辦法是只留下一個(gè)輸出Q,而Q‘廢棄不用(把它的引線剪掉)。這樣,被保存的比特可以從Q端觀察到,或者把它取走,引到別的地方使用。通過(guò)它,可以知道當(dāng)前觸發(fā)器保存的是什么,是0還是1。
給R-S觸發(fā)器安排兩個(gè)門衛(wèi)——這是兩個(gè)與門,這兩個(gè)門衛(wèi)都?xì)w同一個(gè)經(jīng)理管轄,這就是控制端CP:
通常情況下CP=0,意思是現(xiàn)在不想保存數(shù)據(jù)。這時(shí)不管D上是什么,S和R都是0,根據(jù)之前R-S觸發(fā)器的真值表,觸發(fā)器將保持原有的內(nèi)容不變。當(dāng)要改變觸發(fā)器中保存的內(nèi)容時(shí),CP的值必須為1,要是D=1,那么S=1而R=0,于是“1”就被保存到觸發(fā)器里(Q=1)。
換句話說(shuō),CP=0時(shí),誰(shuí)也別想再進(jìn)入觸發(fā)器,觸發(fā)器將一直維持剛才保存的比特不變。一個(gè)需要經(jīng)理親自護(hù)送才能保存比特的觸發(fā)器稱為D觸發(fā)器。D觸發(fā)器的符號(hào):
對(duì)于D觸發(fā)器來(lái)說(shuō),控制端CP就好比是觸發(fā)器公司的經(jīng)理,當(dāng)它出現(xiàn)的時(shí)候,才能表明來(lái)的人是安全的。不過(guò)CP通常是帶有有效期的,它的有效期,就是CP=1的時(shí)間。當(dāng)CP=1時(shí),在它的持續(xù)時(shí)間,D觸發(fā)器將會(huì)賣力工作,隨時(shí)都會(huì)因?yàn)橥鈦?lái)的比特變化而觸發(fā);一旦CP=0,就意味著過(guò)了有效期,觸發(fā)器將不能保存新的比特。
如果從t0時(shí)刻開始,D端和CP端各自出現(xiàn)了下圖所示的脈沖,那么,在t1時(shí)刻,觸發(fā)器里保存的數(shù)據(jù)是0。
很明顯,在CP=1期間,只要D端的比特改變了,觸發(fā)器就會(huì)隨時(shí)觸發(fā)。所以,你一定要把想保存的比特放到D端,穩(wěn)住,等CP從0變到1,再?gòu)?變到0之后才能成功保存。
是否可不用觀察CP的狀態(tài),我們需要一種新的觸發(fā)器,它只會(huì)在CP脈沖從0變成1,或者從1變成0的瞬間才會(huì)觸發(fā),這就下面要說(shuō)的邊沿觸發(fā)。
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