电子学中的数字术语代表两种状态形式的数据生成,处理或存储。这两种状态可以表示为HIGH或LOW,正或非正,设置或复位,最终为二进制。高电平为1,低电平为0,因此数字技术表示为0和1的序列。一个示例是011010,其中每个术语代表一个单独的状态。因此,在硬件中的该锁存过程是使用某些组件(例如锁存器或触发器,多路复用器,解复用器,编码器,解码器等)统称为 顺序逻辑电路完成的。
因此,我们将讨论 也称为闩锁的触发器。闩锁也可以理解为双稳态多谐振荡器,是两个稳定状态。通常,这些锁存电路可以为高电平有效或低电平有效,并且可以分别由HIGH或LOW信号触发。
触发器的常见类型是
- RS触发器(RESET-SET)
- D触发器(数据)
- JK人字拖(Jack-Kilby)
- T触发器(切换)
在上述类型中,只有JK和D触发器以集成IC形式提供,并且也广泛用于大多数应用中。在本文中,我们将讨论 D型触发器。
D触发器:
D触发器也用作存储器存储元件和数据处理器的一部分。 D触发器可使用“与非”门或“或非”门构建。由于其多功能性,它们可作为IC封装提供。 D触发器的主要应用是在定时电路中引入延迟,作为缓冲器,以特定间隔采样数据。与JK触发器相比,D触发器在接线方面更简单。在这里,我们使用“ 与非”门 来演示D触发器。
只要时钟信号为LOW,输入就永远不会影响输出状态。时钟必须为高电平才能使输入有效。因此,D触发器是受控的双稳态锁存器,其中时钟信号是控制信号。同样,这被分为上升沿触发的D触发器和下降沿触发的D触发器。因此,输出具有基于输入的两个稳定状态,下面将对此进行讨论。
D触发器真值表:
时钟 |
输入 |
输出值 |
|
d |
问 |
Q' |
|
低 |
X |
0 |
1个 |
高 |
0 |
0 |
1个 |
高 |
1个 |
1个 |
0 |
D(数据)是D触发器的输入状态。Q和Q'代表触发器的输出状态。根据表,输出根据输入更改其状态。但是,要考虑的重要事情是所有这些都只能在存在时钟信号的情况下发生。这与仅用于互补输入的SR触发器完全一样。
使用逻辑门表示D触发器:
输入 |
输出值 |
|
输入1 |
输入2 |
输出3 |
0 |
0 |
1个 |
0 |
1个 |
1个 |
1个 |
0 |
1个 |
1个 |
1个 |
0 |
因此,比较NAND门真值表并应用D触发器真值表中给定的输入,就可以分析输出。考虑先前状态(Q')为0的情况,将上述组件分析为三阶段结构
当D = 1且CLOCK = HIGH时
输出:Q = 1,Q'=0。工作正确。
预设和清除:
D触发器还有另外两个输入,即PRESET和CLEAR。向CLEAR引脚发送的HIGH信号将使Q输出复位为0。同样,向PRESET引脚发送的HIGH信号将使Q输出复位为1。因此,该名称本身解释了引脚的描述。
时钟 |
输入 |
输出值 |
|||
预设 |
明确 |
d |
问 |
Q' |
|
X |
高 |
低 |
X |
1个 |
0 |
X |
低 |
高 |
X |
0 |
1个 |
X |
高 |
高 |
X |
1个 |
1个 |
高 |
低 |
低 |
0 |
0 |
1个 |
高 |
低 |
低 |
1个 |
1个 |
0 |
IC封装:
此处使用的IC是HEF4013BP(双D型触发器)。它是一个14引脚封装,其中包含2个独立的D触发器。以下是引脚图和相应的引脚说明。
销 |
PIN码说明 |
问 |
真实输出 |
Q' |
赞美输出 |
CP |
时钟输入 |
光盘 |
清除直接输入 |
d |
数据输入 |
标清 |
预设直接输入 |
V SS |
地面 |
V DD |
电源电压 |
所需组件:
- IC HEF4013BP(双D触发器)– 1号
- LM7805 – 1号
- 触觉开关– 4号
- 9V电池– 1号
- LED(绿色– 1;红色– 1)
- 电阻器(1kὨ-4;220kὨ-2)
- 面包板
- 连接线
D触发器电路图和说明:
在这里,我们使用IC HEF4013BP演示了 D触发器电路, 该电路内部有两个D型触发器。IC HEF4013BP电源V DD的范围为0至18V,数据可在数据表中找到。下面的快照显示了它。由于我们在输出端使用了LED,因此电源被限制为5V。
我们使用了LM7805稳压器来限制LED电压。
D触发器的实际演示:
按钮D(数据),PR(预设),CL(清除)是D触发器的输入。两个LED Q和Q'代表触发器的输出状态。9V电池用作稳压器LM7805的输入。因此,稳定的5V输出用作Vcc和IC的引脚电源。因此,对于D处的不同输入,可以通过LED Q和Q'看到相应的输出。
所述销CLK,CL,d和PR如下所示通常在初始状态下下拉。因此,所有引脚的默认输入状态均为低电平。因此,根据真值表的初始状态如上所述。Q = 1,Q'= 0。
下面我们使用在面包板上制作的D型触发器电路描述了D型触发器的各种状态。
状态1:
时钟–低电平;D – 0;PR – 0;CL – 1;Q – 0;Q'– 1
对于状态1输入,红色LED发光,表示Q'为高,绿色LED发光,表示Q为低。如上所述,当CLEAR设置为HIGH时,Q重置为0,可以在上面看到。
状态2:
时钟– LOW;D – 0;PR – 1;CL – 0; Q – 1;Q'– 0
对于状态2输入,绿色LED发光,表示Q为高,红色LED发光,表示Q'为LOW。如上所述,当PRESET设置为HIGH时,Q设置为1,可以在上面看到。
状态3:时钟–低电平;D – 0;PR – 1;CL – 1;Q – 1;Q'– 1
对于状态3输入,红色和绿色LED发光,表示Q和Q'最初为高。当释放按钮时将PR和CL下拉时,状态变为清除。
状态4:时钟–高电平;D – 0;PR – 0;CL – 0; Q – 0;Q'– 1
对于状态4输入,红色LED发光,表示Q'为高,绿色LED发光,表示Q为低。该状态是稳定的,一直保持到下一个时钟和输入为止。由于CLOCK从LOW到HIGH边沿触发,因此在按下CLOCK按钮之前应先按下D输入按钮。
状态5:时钟–高电平;D – 1;PR – 0;CL – 0; Q – 1;Q'– 0
对于状态5输入,绿色LED发光,表示Q为高,红色LED发光,表示Q'为LOW。此状态也很稳定,一直保持到下一个时钟和输入为止。由于CLOCK从LOW到HIGH边沿触发,因此在按下CLOCK按钮之前应先按下D输入按钮。