D触发器是一个具有记忆功能的,具有两个稳定状态的信息存储器件,是构成多种时序电路的最基本逻辑单元,也是数字逻辑电路中一种重要的单元电路。因此,D触发器在数字系统和计算机中有着广泛的应用。触发器具有两个稳定状态,即0和1,在一定的外界信号作用下,可以从一个稳定状态翻转到另一个稳定状态。D触发器有集成触发器和门电路组成的触发器。触发方式有电平触发和边沿触发两种,前者在CP(时钟脉冲)=1时即可触发,后者多在CP的前沿(正跳变0→1)触发。D触发器的次态取决于触发前D端的状态,即次态=D。因此,它具有置0、置1两种功能。对于边沿D触发器,由于在CP=1期间电路具有维持阻塞作用,所以在CP=1期间,D端的数据状态变化,不会影响触发器的输出状态。D触发器应用很广,可用做数字信号的寄存,移位寄存,分频和波形发生器等等。
D触发器由4个与非门组成,其中G1和G2构成基本RS触发器。电平触发的主从触发器工作时,必须在正跳沿前加入输入信号。如果在CP高电平期间输入端出现干扰信号,那么就有可能使触发器的状态出错。而边沿触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号。这样,输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰的可能性就降低了。边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。边沿D触发器可由两个D触发器串联而成,但第一个D触发器的CP需要用非门反向。
一个D触发器主要由两个逻辑部分组成:存储单元和控制单元。存储单元由两个与非门(NAND)、一个反相器和一个双稳态触发器构成;控制单元由一个使能控制开关和一个时钟控制开关构成。当使能控制开关关闭,时钟控制开关打开时,输入信号(称为D)通过与非门按位异或后得到的结果进入双稳态触发器,并被锁存。随着时钟控制开关的变化,输出端的值不断地保持更新,直到使能控制开关打开更新停止。
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