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d触发器工作原理

D触发器,也称为维持-阻塞边沿D触发器。本文将在介绍什么是D触发器的基础上,重点介绍D触发器的特征及工作原理。  ---查看全文 >>

关键字:d触发器 触发器 

d触发器工作原理

D触发器,也称为维持-阻塞边沿D触发器。本文将在介绍什么是D触发器的基础上,重点介绍D触发器的特征及工作原理。

什么是D 触发器?
D触发器,也称为维持-阻塞边沿D触发器。就是允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号,使输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰降低。使触发器工作状态不会出错。
d触发器工作原理

D触发器的特征
1.特征表
d触发器工作原理
d触发器工作原理

2.特征方程
  Qn+1=D

3.时序图
d触发器工作原理
4.状态转移图
d触发器工作原理

5.脉冲特性:
(1).建立时间:由下图维持阻塞触发器的电路可见,CP信号是加到门G3和G4上的,因而在CP上升沿到达之前门G5和G6输出端的状态必须稳定地建立起来。输入信号到达D端以后,要经过一级门电路的传输延迟时间G5的输出状态才能建立起来,而G6的输出状态需要经过两级门电路的传输延迟时间才能建立,因此D端的输入信号必须先于CP的上升沿到达,而且建立时间应满足: tset≥2tpd。

(2).保持时间:由下图可知,为实现边沿触发,应保证CP=1期间门G6的输出状态不变,不受D端状态变化的影响。为此,在D=0的情况下,当CP上升沿到达以后还要等门G4输出的低电平返回到门G6的输入端以后,D端的低电平才允许改变。因此输入低电平信号的保持时间为tHL≥tpd。在 D=1的情况下,由于CP上升沿到达后G3的输出将G4封锁,所以不要求输入信号继续保持不变,故输入高电平信号的保持时间tHH=0。

(3).传输延迟时间:由图工作波形图不难推算出,从CP上升沿到达时开始计算,输出由高电平变为低电平的传输延迟时间tPHL和由低电平变为高电平的传输延迟时间tPLH分别是:tPHL=3tpd tPLH=2tpd
d触发器工作原理
维持和阻塞D触发器的电路和动态波形

(4).最高时钟频率:为保证由门G1~G4组成的同步RS触发器能可靠地翻转,CP高电平的持续时间应大于 tPHL,时钟信号高电平的宽度tWH应大于tPHL。而为了在下一个CP上升沿到达之前确保门G5和G6新的输出 电平得以稳定地建立,CP低电平的持续时间不应小于门G4的传输延迟时间和tset之和,即时钟信号低电平的宽度tWL≥tset+tpd,因此得到:
d触发器工作原理

D触发器的工作原理
SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端,分别是预置和清零端,低电平有效。当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状态,都会使Q=1,Q=0,即触发器置1;当SD=1且RD=0时,触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。我们设它们均已加入了高电平,不影响电路的工作。工作过程如下:

1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状态不变。同时,由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开,因此可接收输入信号D,Q5=D,Q6=Q5=D。

2.当CP由0变1时触发器翻转。这时G3和G4打开,它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。Q3=Q5=D,Q4=Q6=D。由基本RS触发器的逻辑功能可知,Q=D。

3.触发器翻转后,在CP=1时输入信号被封锁。这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0,若Q3为0,则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁,即封锁了D通往基本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用,称作置1维持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。因此,该触发器常称为维持-阻塞触发器。

总之,该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号,正跳沿时触发翻转,正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成,所以有边沿触发器之称。

通过上文的学习,可以知道D触发器的主要作用是是允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号,使输入端受干扰的时间大大缩短,受干扰降低,其工作状态主要有置1,置0和保持3种。

本文链接:http://baike.cntronics.com/abc/3326
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