触发器详解——（一）D触发器

2024-04-28 21:08:18

触发器是时序逻辑电路的基本单元，用来存储1位2进制信息，具有记忆和存储功能，其信息由双稳态电路来保存。触发器位脉冲边缘敏感器间，分为上升沿敏感和下降沿敏感。触发器的种类很多，由D触发器，J-K触发器，T触发器等。并且根据运用场景的不同，触发器还会有置位，复位，使能和选择等功能。

1、D触发器介绍

D触发器是一种最简单的触发器，在触发边沿到来时，将输入端的值存入其中，并且这个值与当前存储的值无关。在两个有效的脉冲边沿之间，D的跳转不会影响触发器存储的值，但是在脉冲边沿到来之前，输入端D必须有足够的建立时间，保证信号稳定。D触发器的逻辑符号如图1-1所示。
图1-1

2、电路结构

触发器主要有两种电路结构，CMOS逻辑门如图2-1，和传输门构成的D触发器如图2-2
图2-1CMOS逻辑门构成D触发器

图2-2，传输门构成D触发器

两种电路结构实现的D触发器功能一模一样，我们以图2-1为例来分析触发工作原理。如图2-1所示：在clk上升沿到来之前，D输入端无论输入任何值触发器状态不会改变，次态等于现态。当时钟上升沿到来时，与时钟信号连接的非门产生的短暂延迟，使得触发器状态置成D输入端的状态。

3、触发器特性表

D触发器特性表

4、Verilog HDL语言描述D触发器

1位D触发器

module dff(clk,clr,rst,d,q);//clr清0，rst复位input clk,clr,rst,d;output q;reg q;always@(posedge clk or posedge clr)beginif(clr==1'b1)q<=1'b0;else if(rst==1'b1)q<=1'b1;else q<=d;end
endmodule

测试代码

module dff_t;reg clk,rst,clr,d;wire q;initialbegin clk=1'b0;forever #10 clk=~clk;endinitial beginclr=1'b0;rst=1'b0; d=1'b0;#10 rst=1'b1;clr=1'b0;d=1'b0;#10 rst=1'b1;clr=1'b1;d=1'b1;#10 rst=1'b0;clr=1'b0;d=1'b1;#20 d=1'b0;#20 d=1'b1;enddff U1(.clk(clk),.clr(clr),.rst(rst),.d(d),.q(q));
endmodule

仿真波形

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