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[導讀]維持阻塞D觸發(fā)器1 維持阻塞D觸發(fā)器的電路結構維持阻塞D觸發(fā)器的電路如圖1所示。從電路的結構可以看出,它是在基本RS觸發(fā)器的基礎之上增加了四個邏輯門而構成的,C門的輸出是

維持阻塞D觸發(fā)器

1 維持阻塞D觸發(fā)器的電路結構

維持阻塞D觸發(fā)器的電路如圖1所示。從電路的結構可以看出,它是在基本RS觸發(fā)器的基礎之上增加了四個邏輯門而構成的,C門的輸出是基本RS觸發(fā)器的置“0”通道,D門的輸出是基本RS觸發(fā)器的置“1”通道。C門和D門可以在控制時鐘控制下,決定數(shù)據(jù)[D]是否能傳輸?shù)交?strong>RS觸發(fā)器的輸入端。E門將數(shù)據(jù)[D]以反變量形式送到C門的輸入端,再經(jīng)過F門將數(shù)據(jù)[D]以原變量形式送到D門的輸入端。使數(shù)據(jù)[D]等待時鐘到來后,通過C門D門,以實現(xiàn)置“0”或置“1”。

 

d觸發(fā)器原理

 

 

d觸發(fā)器原理

 

 

d觸發(fā)器原理

 

圖1 維持阻塞D觸發(fā)器 圖2 觸發(fā)器置“1”狀態(tài) 圖3 觸發(fā)器置“0”狀態(tài)

2 維持阻塞D觸發(fā)器的工作原理

D觸發(fā)器具有置“0”和置“1”的功能。

設Q=0、[D]=1,當CP來到后,觸發(fā)器將置“1”,觸發(fā)器各點的邏輯電平如圖2所示。在執(zhí)行置“1”操作時,C門輸出高電平;D門輸出低電平,此時應保證置“1”和禁止置“0”。為此,將D=0通過①線加到C門的輸入端,保證C=1,從而禁止置“0”。同時D=0通過②線加到F門的輸入端,保證F=1,與CP=1共同保證D=0,從而維持置“1”,。置“0”過程與此類似。設Q=1、[D]=0,當CP來到后,觸發(fā)器將置“0”。在執(zhí)行置“0”操作時,C門輸出低電平,此時應保證置“0”和禁止置“1”。為此,將C=0通過④線加到E門的輸入端,保證E=1,從而保證C=0,維持置“0”。同時E=1通過③線加到F門的輸入端,保證F=0,從而使D=1,禁止置“1”。以上過程見圖1。

電路圖中的②線或④線都是分別加在置“1”通道或置“0”通道的同一側,起到維持置“1”或維持置“0”的作用;①線和③線都是加在另一側通道上,起阻塞置“0”或置“1”作用。所以①線稱為置“0”阻塞線,②線是置“1”維持線,③線稱為置“1”阻塞線,④線是置“0”維持線。從電路結構上看,加于置“1”通道或置“0”通道同側的是維持線,加到另一側的是阻塞線,只要把電路的結構搞清楚,采用正確的分析方法,就不難理解電路的工作原理。

根據(jù)對工作原理的分析,可以看出,維持阻塞D觸發(fā)器是在時鐘上升沿來到時開始翻轉的。我們稱使觸發(fā)器發(fā)生翻轉的時鐘邊沿為動作沿。

圖4是帶有異步清零和預置端的完整的維持阻塞D觸發(fā)器的電路圖。這個觸發(fā)器的直接置“0”和直接置“1”功能無論是在時鐘的低電平期間,還是在時鐘的高電平期間都可以正確執(zhí)行。 圖5 是D觸發(fā)器的邏輯符號,從圖5(a) 可看出CP是上升沿有效,當然,D觸發(fā)器還有CP下降沿有效的,如圖5(b)所示。

 

d觸發(fā)器原理

 

 

d觸發(fā)器原理

 

 

d觸發(fā)器原理

 

(a) (b)

圖4 維持阻塞D觸發(fā)器 圖5 維持阻塞D觸發(fā)器邏輯符號

3特征表和特征方程

 

d觸發(fā)器原理

 

表4.3為D觸發(fā)器的特征表,特征表就是Qn將也作為真值表的輸入變量,而Qn + 1為輸出,此時的真值表稱為特征表。有特征表可得特征方程:Qn+1=D

4 狀態(tài)轉換圖和時序圖

維持阻塞D觸發(fā)器的狀態(tài)轉換圖如圖6所示, 圖(a)為狀態(tài)轉換圖,圖(b)為時序圖。

 

d觸發(fā)器原理

 

 

d觸發(fā)器原理

 

(a) (b)

圖6 D觸發(fā)器的狀態(tài)轉換圖和時序圖

5 邊沿集成D觸發(fā)器

1.TTL集成D觸發(fā)器

圖7所示是TTL邊沿D觸發(fā)器7474的引出端功能圖。7474中集成了兩個觸發(fā)器單元,他們都是CP上升沿觸發(fā)的邊沿D觸發(fā)器,異步輸入端Rd、Sd低電平有效。

2.CMOS集成D觸發(fā)器

圖8所示是CMOS邊沿D觸發(fā)器CC4013的引出端功能圖。CC4013中集成了兩個觸發(fā)器單元,他們都是CP上升沿觸發(fā)的邊沿D觸發(fā)器,異步輸入端Rd、Sd高電平有效,即Rd = 1觸發(fā)器復位到0,Sd = 1觸發(fā)器置位到1。

 

d觸發(fā)器原理

 

 

d<strong>觸發(fā)器</strong>原理

 

圖7 7474的引出端功能圖 圖8 CC4013的引出端功能圖

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