触发器
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触发器(英语:Flip-flop,简称FF,中国大陆译作触发器,台湾译作正反器),学名雙穩態多諧振盪器,(Bistable Multivibrator),是一种應用在數位電路上具有记忆功能的循序邏輯元件,可記錄二进位制数字信号「1」和「0」。触发器是构成各种复杂数字系统的基本逻辑单元,其線路圖由逻辑门組合而成,其結構均由SR锁存器衍生而來(广义的触发器包括锁存器)。在一個触发器裡,所包括的有「0」、「1」、輸入/輸出信號和時脈。这里的触发器特指flip-flop,flip-flop一词主要是指具有两个状态相互翻转,例如编程语言中使用flip-flop buffer(翻译作双缓冲)。
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[编辑] 触发器的種類
[编辑] RS触发器
基本RS触发器又称SR锁存器,是触发器中最简单的一种,也是各种其他类型触发器的基本组成部分。两个与非门或或非门的输入端输出端进行交叉耦合或首尾相接,即可构成一个基本RS触发器。
特性方程为
,且RS=0。
[编辑] D触发器
D触发器有一個輸入、一個輸出和一個時脈輸入,當時脈由0轉為1時,輸出的值會和輸入的值相等。此類触发器可用於防止因為噪声所帶來的錯誤,以及通过管道增加處理資料的數量。
Qnext = D
真值表如下:
| D | CK | Q | Qnext |
| 0 | ↑ | X | 0 |
| 1 | ↑ | X | 1 |
| X | 0 | 0 | 0 |
| X | 0 | 1 | 1 |
[编辑] JK触发器
JK 触发器設有兩個輸入,其輸出的值由以下的算式來決定。

JK触发器是和触发器中最基本的RS触发器结构相似,其区别在于,RS触发器不允许R与S同时为1,而JK触发器允许J与K同时为1。当J与K同时变为1的同时,輸出的值状态会反转。也就是说,原来是0的话,变成1;原来是1的话,变成0。 真值表如下:
| J | K | Q | Qnext |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 1 | X | 0 |
| 1 | 0 | X | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
[编辑] T触发器
T触发器(Toggle Flip-Flop,or Trigger Flip-Flop)設有一個輸入和輸出,當時脈由0轉為1時,如果T和Q不相同時,其輸出值會是1。输入端T为1的时候,输出端的状态Q发生反转;输入端T为0的时候,输出端的状态Q保持不变。把JK触发器的J和K輸入點連接在一起,即構成一個T触发器。
真值表如下:
| T | Q | Qnext |
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |
[编辑] 同步触发器
在一个较为复杂的数字系统中,需要多个触发器翻转时间同步,这时候需要附加门控电路而构成同步触发器。
[编辑] 主从触发器
为了防止空翻现象对触发器实际工作的影响,主从结构触发器被研制出来。
[编辑] 主从RS触发器
它由两个同步RS触发器以及一个反相器所构成。
[编辑] 主从JK触发器
由于主从触发器对输入信号有所约束,又开发出了主从JK触发器。
[编辑] 參考文獻
- Hwang, Enoch. Digital Logic and Microprocessor Design with VHDL. Thomson. 2006. ISBN 0-534-46593-5.
- Salman, E., Dasdan, A., Taraporevala, F., Kucukcakar, K., Friedman, E.. Pessimism Reduction in Static Timing Analysis Using Interdependent Setup and Hold Times. Proc. of Int. Symp. on Quality Electronic Design (ISQED). 2006: pp. 159–164. (This paper explains the interdependence of setup time, hold time, and clock-to-q delay and shows how to use it for pessimism reduction in static timing analysis.)
- Schulz, Klaus-E.. Ideal pulse circuit without RC-combination and non-clocked JK flip-flops (look discussion). 2007.
- Keating, M., Bricaud, P.. ReuseMethodology Manual. KAP. 2002. ISBN 1-4020-7141-4.