数字电子技术 - 触发器
触发器是一种具有两个稳定状态的顺序数字电子电路，可用于存储一位二进制数据。触发器是所有存储设备的基本构建块。
触发器的类型
- S-R 触发器
- J-K 触发器
- D 触发器
- T 触发器
S-R 触发器
这是最简单的触发器电路。它有一个设置输入 (S) 和一个重置输入 (R)。当在此电路中将 S 设置为有效时，输出 Q 将为高电平，而 Q' 将为低电平。如果将 R 设置为有效，则输出 Q 为低电平，而 Q' 为高电平。一旦输出建立，电路的结果就会保持，直到 S 或 R 发生变化，或者电源关闭。
S-R 触发器真值表
| S | R | Q | 状态 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 否改变 |
| 0 | 1 | 0 | 重置 |
| 1 | 0 | 1 | 设置 |
| 1 | 1 | X |
S-R触发器特性表
| S | R | Q(t) | Q(t+1) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | X |
| 1 | 1 | 1 | X |
S-R 触发器的特性方程
$$\mathrm{Q(t \: + \: 1) \: = \: S \: + \: R' \: Q(t)}$$
J-K 触发器
由于 SR 触发器中对应于 S=R=1 的状态无效，因此需要另一个触发器。JK 触发器仅在正或负时钟转换下运行。JK 触发器的操作类似于 SR 触发器。当输入 J 和 K 不同时，输出 Q 在下一个时钟沿取 J 的值。
当 J 和 K 都为低时，输出不会发生变化。如果 J 和 K 都为高，则在时钟边沿，输出将从一种状态切换到另一种状态。
JK 触发器的真值表
| J | K | Q | 状态 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 否更改 |
| 0 | 1 | 0 | 重置 |
| 1 | 0 | 1 | 设置 |
| 1 | 1 | 切换 | 切换 |
JK触发器特性表
| J | K | Q(t) | Q(t+1) |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
JK触发器的特性方程
$$\mathrm{Q(t \: + \: 1) \: = \: j \: k \: Q(t)' \: + \: K'Q(t)}$$
D触发器
在D触发器中，输出只能在正或负时钟转换时改变，而当输入在其他时间改变时，输出将保持不受影响。D触发器通常用于移位寄存器和计数器。D触发器输出状态的变化取决于时钟的有效转换。输出 (Q) 与输入相同，仅在时钟有效转换时发生变化
D 触发器真值表
| D | Q |
|---|---|
| 0 | 0 |
| 1 | 1 |
D 触发器的特性方程
$$\mathrm{Q(t \: + \: 1) \: = \: D}$$
T 触发器
T 触发器(切换触发器)是 JK 触发器的简化版本。T 触发器是通过将 J 和 K 输入连接在一起而获得的。触发器有一个输入端和时钟输入。这些触发器被称为 T 触发器，因为它们能够切换输入状态。切换触发器主要用于计数器。
T 触发器的真值表
| T | Q(t) | Q(t+1) |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
T 触发器的特性方程
$$\mathrm{Q(t \: + \: 1) \: = \: T'Q(t) \: + \: TQ(t)' \: = \: T \: \oplus \: Q(t)}$$
触发器的应用
- 计数器
- 移位寄存器
- 存储寄存器等
