d触发器(D flip-flop)又称数据触发器,是由几个晶体管和其他元件组成的逻辑电路。它在数字电路中经常用到,可用于临时存储单个位,保持电路状态,时序控制等。
d触发器由两个与非门和一组使能电路组成。在d触发器中,输入信号d是数据输入,q稍后会输出d的数据信号,q的反相输出是q的反相输出。r是清除输入,s是设置输入,在使能(en)输入高电平的情况下,d触发器工作。
当使能信号(en)为低电平时,无论d如何变化,d触发器都处于不稳定状态。在使能信号(en)为高电平的情况下,d触发器只能在时钟上升沿(clk)时发生状态转换,状态转换后的结果由正在输入d和原输出q决定。
D触发器的工作模式分为直接控制型和边沿触发型两种,分别在时钟上升沿和下降沿触发状态转移。
直接控制型D触发器的输入信号直接控制输出;而边沿触发型D触发器只有在时钟触发时才会工作。两种触发方式都有其自身的应用场景。例如,直接控制型D触发器可用于控制寄存器的延时,边沿触发型D触发器可用于同步数据流。
d触发器在数字电路设计中具有很广泛的应用,尤其是在处理时序信号时更加常见。其中包括:
1)临时存储器:d触发器可用于数字电路中的寄存器,在CPU、控制器和计算机中都有广泛应用。
2)状态控制器:d触发器可用于状态转移,状态机控制,数据同步等。
3)时序控制:d触发器可用于时序逻辑电路中,例如定时器,计数器,分频器等。
总之,d触发器在数字电路设计中是一种重要的元件,其应用场景非常广泛,可用于逻辑电路、计算机和控制系统等方面。