2021-10-11 学习笔记 什么是D触发器？
D触发器是什么？
按照国际惯例，先说结论：
D触发器就是SR锁存器带了个开关，开关闭合时，D触发器就是SR锁存器，开关断开时，无论输入什么，输出不变。（但是只知道这个不够）
D触发器分两类，电平触发D触发器和边沿触发D触发器，先说比较简单的电平触发D触发器，而且必须先说它，因为边沿触发D触发器是由电平触发D触发器构成的，电平触发D触发器的原理框图长这样：
- 电平触发D触发器右侧是一个与非门构成的SR锁存器，两个输入为低电平有效。两个输入分别接了一个与非门，左侧的两个与非门的输入中各一个接了CLK信号。（如果不知道什么是SR锁存器，先看上一篇文章）
- 那么，我们可以从这里分析，假设CLK信号一直为1，那么把那个非门去掉的话，左侧相当于除CLK之外还有两个输入，而这两个输入经过与非门之后会被反相，那么此时的逻辑就与或非门构成的SR锁存器一致了（就和上篇文章里的那个跷跷板一致了）（注意与非门SR锁存器和或非门SR锁存器之间的区别）。
- 那么加了非门之后，两个输入变为一个输入，且一个为高电平则另一个必为低电平（D和“D非”），即Q不是被置位就是被清零，当D为高电平时Q被置位，低电平时Q被清零。
- 现在来考虑CLK信号，当CLK为高电平时，左侧两个与非门对于从D和“D非”信号来说相当于一个非门，信号可以通过，并能进行置位与清零。当CLK为低电平时，不管D和“D非”输入什么电平，与非门输出永远是高电平，那么输出Q将保持不变，也就是说，CLK决定了D是否生效。
这就是电平触发D触发器的完整逻辑了，可以看一下下面的电压波形图，根据前两个推导后两个，以检验是否理解。
然而，在CMOS电路中的实现却与上述原理不同。这里要引入一个概念叫“CMOS传输门”。
直接搬教材吧！教材这段不看也不影响后面的理解。
边沿触发D触发器的原理框图长下面这样：
其中，FF1和FF2就是电平触发D触发器。我们分析一下信号的处理过程：
- 当CLK为0时，Q1随D变化，两者一致，但Q2不为Q1所动，一直保持初始状态。当CLK上升沿到来，Q1便保持上升沿到来前最后一刻的状态，不为D所动，而Q2便立刻与Q1保持一致。
- 简而言之，在CLK上升沿到来的一瞬间，边沿触发D触发器的输出便与输入完成一次同步，而其他任何情况下，输出都不会改变。
但是刚才的分析是针对原理框图而言的，您猜怎么着，在CMOS电路中的实现过程也是不一样的，还把教材搬过来：
此外，在实际使用中，这两种D触发器都还要再加上“异步置位”引脚，就如同拥有超级管理员权限一样，这两个管脚可以无视CLK的电平情况，在被使能的状态下直接无条件将输出置位或清零。
图片全部来自《数字电子技术基础 阎石 第6版》
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