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配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

由 老師明明可以靠顏值 發表于 遊戲2021-12-24
簡介現在我們將S 變為1,R 變為0,若cp訊號為0,則與非門3和與非門4的輸出都是1,這時候不改變RS觸發器輸出端Q的值

觸發器有幾種

從基本RS觸發器到時鐘RS觸發器

上篇文章講述的RS觸發器,實際上是觸發器的基本原理,距離實際使用還是比較遠的。後面我們會逐步討論一些更具有應用性的觸發器,以及邏輯閘電路,知道最後設計出一個小型cpu的架構出來。

在實際應用中,我們通常需要用始終脈衝來控制RS觸發器,而不是一直在觸發器加上某個或高或低的訊號來控制RS觸發器的輸出,

所以,就有了時鐘脈衝控制的RS觸發器,

叫作

時鐘觸發器。

配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

我們先把時鐘RS觸發器與基本RS觸發器比較一下:

配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

時鐘RS觸發器就是在基本RS觸發器的R’,S‘端分別加了一個與非門,

這樣,想出入R‘,直接輸入R就行了,想出入S‘直接輸入S就可以了

然後,在兩個於非門的輸入端,接了時鐘cp訊號。

這種結構就能完成用時鐘訊號來控制觸發器的觸發動作。

我們看一下控制過程:

對於圖4。1。4中,假設現在S=R=0,這時候無論CP訊號處於0或者1,與非門3和與非門4的輸出都是1,這時候對RS觸發器的輸出無影響,不改變Q的輸出值。

現在我們將S 變為1,R 變為0,

若cp訊號為0,則與非門3和與非門4的輸出都是1,這時候不改變RS觸發器輸出端Q的值。

若cp訊號為1,則與非門3輸出為0,與非門4輸出為1 ,Q的值就要被設定為1了。

回顧這個過程,我們將R設定為0,S設定為1後,觸發器沒有觸發,只有等待時鐘訊號為1時,觸發器才觸發,將Q值設定為1。

等Q值設定為1後,我們讓S=R=0,這樣觸發器的輸出狀態Q就保持為1了。

也就是說:一般的,我們讓S=R=0,這時,觸發器Q就保持為某個輸出了。

配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

S=R=0, CP在0,1之間變化,Q值不變

配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

S=R=0, CP在0,1之間變化,Q值不變

配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

S=R=0, CP在0,1之間變化,Q值不變

以上幾幅圖我是想說明:當S=R=0時,CP無輪怎樣變化,Q值不變。

如果我們想讓觸發器輸出Q端為1時,就改變S的值,令 S=1,R仍然為零。等時鐘訊號的高電平來了,Q端就被設定為1了,Q端觸發為1後,我們再將S設定為0,此時,觸發器的輸出Q就保持為1了。 後續時鐘訊號的變化也不會影響Q的值。就好像我們把1儲存在了觸發器的輸出端Q

配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

如果我們想讓觸發器輸出Q端為0時,就改變R的值,令 R=1,S仍然為零。等時鐘訊號的高電平來了,Q端就被設定為0了,Q端觸發為0後,我們再將R設定為0,此時,觸發器的輸出Q就保持為0了。後續時鐘訊號的變化也不會影響Q的值。就好像我們把0儲存在了觸發器的輸出端Q

配合時鐘訊號,用觸發器的輸出Q來儲存值

觸發器在觸發訊號R和S設定以後,透過時鐘訊號觸發的操作,讓我們可以將1或者0儲存在觸發器的輸出端。

觸發器既然可以儲存值了,那麼就可以用來設計儲存器了,當然也可以接著用來設計累加器了,也可以用於計數器等的設計。

不過,我們要耐心把幾種觸發器學完,然後再把出發器可以儲存的功能發揮一下,去設計儲存器,計數器,或者累加器。

觸發器輸出端Q的值,當CP=1這段時間內,都可以受R,S值的影響。這種觸發方式叫做電位觸發。

電位出發這種方式,因為CP=1這段時間持續比較長,在這種比較長的時間內,Q的輸出端都要收到R,S值的影響,R,S值要保持住不能有變化,若有變化,會直接影響Q值,Q的值就不太穩定了,我們稱這種不穩定的現象,叫空翻現象。

為了避免空翻現象,我們對電路進行改進,改進為主從結構的RS觸發器,或者維持阻塞結構,或者邊沿出發結構。

我們下一次的文章就討論:主從RS觸發器。

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