触发器是一个有记忆功能的数字电路元件,它通常由若干个逻辑门电路构成。它的主要作用是在输入时改变其状态,并且保留原状态,直到下一个输入信号到来。因此,它可以实现电路的计数、状态保持、时序控制等多种功能。
触发器按照触发方式的不同,可以分为边沿触发器和电平触发器两类。边沿触发器是根据输入信号沿的变化来触发状态的转换;电平触发器则是根据输入信号的高低电平来进行状态的切换。
SR触发器是一种基本的触发器类型,它的电路图如下:
SR触发器由两个交错连接的与门和两个交错连接的非门构成。S和R分别代表置位和清零信号。当S和R都为0时,输出值保持原状态不变;当S为1时,Q输出为1,Q̅输出为0,即“置位”;当R为1时,Q输出为0,Q̅输出为1,即“清零”。
需要注意的是,当S和R都为1时,会导致Q和Q̅同时为0,这种情况称为“禁止状态”,应当避免使用。
D触发器是一种在数字系统中应用广泛的触发器,它的电路图如下:
D触发器只有一个输入端D,即“数据输入”,它可以直接将输入的数据存储起来,并在时钟的作用下,将数据输出到Q输出端。当时钟为0时,输入数据不管变化如何,Q输出总是保持原状态;当时钟为1时,Q端的输出就变成输入数据的值。
JK触发器是一种可以实现置位、清零和取反三种状态转换的触发器,其电路图如下:
JK触发器可以通过输入J和K实现状态转换,当J=K=0时,Q输出不变;当J=0,K=1时,Q输出为0,Q̅输出为1;当J=1,K=0时,Q输出为1,Q̅输出为0;当J=K=1时,Q输出为原状态的反相。因此,JK触发器既可以当SR触发器使用,也可以当D触发器使用,功能更加灵活。
触发器是数字电路中非常重要的基本元件之一,具有很强的适用性和灵活性。在实际应用中,可以根据不同的需求选择不同类型的触发器,通过简单的组合或级联,可以构成复杂的逻辑电路,实现更加强大的功能。