📄 数字电路的基本概念.htm
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color=#330000>边沿<I>D</I>触发器</FONT></A></SPAN></TD></TR>
<TR>
<TD height=1510>
<H3 align=center><SPAN class=title_2><BR>7.8 边沿<I>D</I>
触发器</SPAN><BR></H3><SPAN class=css02> </SPAN><SPAN
class=text>负跳沿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<I>CP
</I>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<I>CP</I>
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<I>D</I>触发器也称为维持-阻塞边沿<I>D</I>触发器。<BR><BR><B> 7.8.1 电路结构</B>
<BR> 该触发器由6个与非门组成，其中G<SUB>1</SUB>和G<SUB>2</SUB>构成基本<I>RS</I>触发器。<BR><FONT
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</SPAN><SPAN class=text_blue>图7.8.1 边沿<I>D
</I>触发器的逻辑图和逻辑符号</SPAN><BR><BR><SPAN
class=css02><B> </B></SPAN><B><SPAN
class=text>7.8.2 工作原理</SPAN></B><SPAN class=text><FONT size=2>
<A onclick=Javascript:play1()
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color=#0000cc><SPAN class=flash_title>边沿<I>D
</I>触发器的视频演示</SPAN></FONT></A></FONT><SPAN class=flash_title><FONT
size=1></FONT></SPAN><FONT size=1><SPAN
class=text><BR><I> S</I><SUB><I>D
</I></SUB>和<I>R</I><SUB><I>D </I></SUB>接至基本<I>RS
</I>触发器的输入端，它们分别是预置和清零端，低电平有效。当<I>S</I><SUB><I>D</I></SUB>=0且<I>R</I><SUB><I>D</I></SUB>=1时,不论输入端<I>D</I>为何种状态，都会使<I>Q</I>=1，<SPAN
style="TEXT-DECORATION: overline"><I>Q</I></SPAN>=0，即触发器置1；当<I>S</I><SUB><I>D</I></SUB>=1且<I>R</I><SUB><I>D</I></SUB>=0时，触发器的状态为0,<I>S</I><SUB><I>D</I></SUB>和<I>R</I><SUB><I>D</I></SUB>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：<BR> 1.<I>CP</I>=0时，与非门G<SUB>3</SUB>和G<SUB>4</SUB>封锁，其输出<I>Q</I><SUB>3</SUB>=<I>Q</I><SUB>4</SUB>=1，触发器的状态不变。同时，由于<I>Q</I><SUB>3</SUB>至<I>Q</I><SUB>5</SUB>和<I>Q</I><SUB>4</SUB>至<I>Q</I><SUB>6</SUB>的反馈信号将这两个门打开，因此可接收输入信号D，<I>Q</I><SUB>5</SUB>=<SPAN
style="TEXT-DECORATION: overline">D</SPAN>，<I>Q</I><SUB>6</SUB>=<SPAN
style="TEXT-DECORATION: overline"><I>Q</I></SPAN><SUB>5</SUB>=<I>D</I>。
<BR> 2.当<I>CP</I>由0变1时触发器翻转。这时G<SUB>3</SUB>和G<SUB>4</SUB>打开，它们的输入<I>Q</I><SUB>3</SUB>和<I>Q</I><SUB>4</SUB>的状态由G<SUB>5</SUB>和G<SUB>6</SUB>的输出状态决定。<I>Q</I><SUB>3</SUB>=<SPAN
style="TEXT-DECORATION: overline"><I>Q</I></SPAN><SUB>5</SUB>=<I>D</I>，<I>Q</I><SUB>4</SUB>=<SPAN
style="TEXT-DECORATION: overline"><I>Q</I></SPAN><SUB>6</SUB>=<SPAN
style="TEXT-DECORATION: overline"><I>D</I></SPAN>。由基本<I>RS</I>触发器的逻辑功能可知，<I>Q</I>=<I>D</I>。
<BR> 3.触发器翻转后，在<I>CP</I>=1时输入信号被封锁。这是因为G<SUB>3</SUB>和G<SUB>4</SUB>打开后，它们的输出<I>Q</I><SUB>3</SUB>和<I>Q</I><SUB>4</SUB>的状态是互补的,即必定有一个是0，若<I>Q</I><SUB>3</SUB>为0，则经G<SUB>3</SUB>输出至G<SUB>5</SUB>输入的反馈线将G<SUB>5</SUB>封锁，即封锁了<I>D</I>通往基本<I>RS
</I>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。<I>Q</I><SUB>4</SUB>为0时，将G<SUB>3</SUB>和G<SUB>6</SUB>封锁，<I>D</I>端通往基本RS触发器的路径也被封锁。<I>Q</I><SUB>4</SUB>输出端至G<SUB>6</SUB>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；<I>Q</I><SUB>4</SUB>输出至G<SUB>3</SUB>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。<BR> 总之，该触发器是在<I>CP</I>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。与主从触发器相比,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰能力和更高的工作速度。</SPAN></FONT><BR><SPAN
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target=_blank><FONT size=2><SPAN class=flash_title>边沿<I>D
</I>触发器</SPAN></FONT></A><BR><BR> <B><SPAN
class=text>7.8.3 功能描述</SPAN></B><SPAN
class=text><BR> 1.状态转移真值表 </SPAN>
<TABLE width="100%" align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD>
<DIV align=center><FONT class=text
size=2>表7.8.1 边沿<I>D</I>触发器的状态转移真值表</FONT> </DIV></TD></TR>
<TR>
<TD height=2>
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<P class=css02><BR><SPAN class=text>说明</SPAN></P></DIV></TD></TR>
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<DIV align=center><FONT
size=2>输出状态与<I>D</I>端状态相同</FONT></DIV></TD></TR>
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size=2>1</FONT></DIV></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR></TBODY></TABLE> <SPAN
class=text>2.特征方程
<I>Q</I><SUP><I>n</I>+1</SUP>=<I>D</I></SPAN><BR> <SPAN
class=text>3.状态转移图</SPAN><BR>
<TABLE width="100%" border=0>
<TBODY>
<TR>
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<TR>
<TD>
<DIV class=text align=center><FONT class=text
size=2>图7.8.2 <I>D</I>触发器的状态转移图</FONT></DIV></TD>
<TD class=css02>
<DIV class=text
align=center>图7.8.3 工作波形图</DIV></TD></TR></TBODY></TABLE><BR><SPAN
class=css02> </SPAN><SPAN
class=text>4.工作波形图(如图7.8.3)<BR></SPAN><BR><SPAN
class=css02><B> </B></SPAN><B><SPAN
class=text>7.8.4 脉冲特性</SPAN></B><BR><SPAN
class=text> 1.建立时间:由图7.8.4维持阻塞触发器的电路可见,由于<I>CP</I>信号是加到门G<SUB>3</SUB>和G<SUB>4</SUB>上的,因而在<I>CP</I>上升沿到达之前门G<SUB>5</SUB>和G<SUB>6</SUB>输出端的状态必须稳定地建立起来。输入信号到达<I>D</I>端以后，要经过一级门电路的传输延迟时间G<SUB>5</SUB>的输出状态才能建立起来,而G<SUB>6</SUB>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<I>D</I>端的输入信号必须先于<I>CP</I>的上升沿到达，而且建立时间应满足：
<I>t<SUB>set</SUB></I>≥2<I>t<SUB>pd</SUB></I>。<BR> 2.保持时间：由图7.8.4可知，为实现边沿触发,应保证<I>CP</I>=1期间门G<SUB>6</SUB>的输出状态不变,不受<I>D</I>端状态变化的影响。为此，在<I>D</I>=0的情况下，当<I>CP</I>上升沿到达以后还要等门G<SUB>4</SUB>输出的低电平返回到门G<SUB>6</SUB>的输入端以后,<I>D</I>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<I>t<SUB>HL</SUB></I>≥<I>t<SUB>pd</SUB></I>。在
<I>D</I>=1的情况下，由于<I>CP</I>上升沿到达后G<SUB>3</SUB>的输出将G<SUB>4</SUB>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<I>t<SUB>HH</SUB></I>=0。<BR> 3.传输延迟时间：由图7.8.3不难推算出，从<I>CP</I>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<I>t<SUB>PHL</SUB></I>和由低电平变为高电平的传输延迟时间<I>t<SUB>PLH</SUB></I>分别是:<I>t<SUB>PHL</SUB></I>=3<I>t<SUB>pd</SUB></I>
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