零基礎學FPGA（二）關于觸發器
發布時間：2015-1-14 13:37
發布者：wp1981
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作者：小墨同學 哎呀！好久沒有管理博客了，雖然才一篇文章...呵呵。剛過完年，首先祝大家新年快樂！馬年大吉！各種馬上有！小弟在這給各位大神拜年了！ 從放假到年三十吧，大約有20天左右，一直在忙比賽，就是之前博客里提到的比賽，畢昇杯。我和小伙伴們忙了20多天，終于忙出了點結果，搞得我26號才回家，差點被我媽罵死...罵歸罵，我們還是有點成果的。隊長方面實現了用手機對系統的控制，隊友方面把觸摸屏搞好了，我是第一次做PCB板，在學校用機器做的，一口氣做了6塊，光這一塊就廢了好大勁，對于我這種新手來說...除了PCB板，我負責上的上位機也有很大進展，為了達到創新的目的，我把上位機做成了一個虛擬ipad，可以實現一些小功能，有劃屏、計算器、播放器、相冊、計算器、小游戲之類的功能，使我們的上位機不僅可以實現對下位機的操控，更重要的是實現了人性化的界面，使人們用起來舒服�？傮w來說項目完成了85%了，過年回去完成剩下的就好了，也希望團隊可以取得好成績。這幾天過年老玩了，整天到處亂跑，好在年也拜的差不多了，該靜下心來看看書了。有幾個同學已經回學校了，我回來這么晚，也不想惹老媽生氣了，打算晚點回去，今天剛開始看書，就看了看觸發器這部分，隨便寫寫，當做筆記好了，也希望各位大神給小弟糾糾錯，第一次學數電，還蠻好玩~ 太書面化的話我就不說了啊，有些東西就像書上寫的，真的看著看著就想睡覺了，還是大白話直白哈。 1、關于觸發器的分類 觸發器呢大體可以按這幾個部分分類：1、按晶體管性質分，可以分為BJT集成電路觸發器和MOS型集成電路觸發器。2、按工作方式分，可分為異步工作方式和同步工作方式，異步工作方式也就是不受時鐘控制，像基本RS觸發器，同步方式就是受時鐘控制，稱為時鐘觸發器。3、按結構方式分，可分為維持阻塞觸發器，延邊觸發器，主從觸發器等。4、按邏輯功能分，可分為RS觸發器，JK觸發器，D觸發器，T觸發器，T'觸發器等。 2、關于觸發器的邏輯功能 觸發器總體來說有四種功能：分別是置“0”、置“1”、保持、翻轉。前兩個不說了，就是高低電平，保持就是維持原狀態不變，翻轉就是從原狀態變為他的反狀態。 3、基本RS觸發器 
這是基本RS觸發器原理圖，具體工作原理就不寫了吧，個人覺得比較好理解，就說幾個我剛開始看的時候有些看不懂的地方吧。 1、關于負脈沖和低電平 所謂負脈沖呢，就是一個信號從高電平置為低電平，然后延遲一段時間后再置為高電平的過程，就像上圖所示的脈沖。而低電平就沒有返回高電平的過程。 2、關于Q端 我們知道不管是置“1”端還是置“0”端，操作的都是Q端，間接操作Q非端，剛開始我就錯誤的以為Sd非端控制相應上面的端口，其實不是，Rd非端和Sd非端都是控制Q端，即Sd非端一個負脈沖，Q端置“1”，Q端如果原狀態就是“1”，則加一個負脈沖后原狀態不改變。Rd非端一個負脈沖，Q端置“0”，Q端如果原狀態就是“1”，則加一個負脈沖后原狀態不改變。 3、兩個端口都加負脈沖的情況下 按理說兩個端口是不允許同時加負脈沖的，因為一旦兩端同時加負脈沖，則兩個輸出端就都為“1”，這樣與我們認為的兩個輸出端的值互為反變量的原則就相違背了，但是在畫時序圖的時候，可以將兩個輸出端同畫為高電平。重點是，當兩個輸入端都為低電平的時候，再把它們扳回高電平時，這時候輸出端就會有兩種結果，具體是哪種結果，這要取決于兩個門電路的運轉速度問題了。下面是時序圖
下面是基本RS觸發器的真值表
4、同步RS觸發器
同步RS觸發器是在基本RS觸發器的基礎上加了兩個與非門，CP是時鐘。 當CP為“0”時，下面兩個門電路相當于被封死，這時第一級門電路的輸出端就都為"1",即保持狀態。當CP為“1”時，門電路被打開，第一級門電路的輸出端分別為Rd非和Sd非，這就和剛才的基本RS觸發器一樣了。 5、JK觸發器 JK觸發器的內部原理比較復雜，對于初學者來說，我覺得直接記住他的功能就可以了，這樣不至于越學越迷糊，當然有條件的朋友也可以自己去弄明白其中的原理
這是JK觸發器的邏輯符號，其中C1代表時鐘，左邊那個箭頭代表負脈沖有效，也就是說只有在時鐘負脈沖來臨的時候Q端才會發生變化（同步工作的情況，異步除外），R,S端為強制置“0”、“1”端，這兩個端口不受時鐘控制，可以強迫置位，R端負脈沖置“0”，S端負脈沖置“1”，J、K端為信號端。
這張是JK觸發器真值表，可以看出當R、S端都為“1”的情況下，信號端的J、K才會發揮作用，從上到下依次是“保持”、置“0”、置“1”、翻轉。
這樣就可以得到JK觸發器的特性表，有了這個表，我們就可以寫出他的特性方程
這是時序圖，注意Q端只在時鐘下降沿出變化 6、D觸發器
這是D觸發器的邏輯符號，注意時鐘是高電平有效，R、S端是強迫置位端，D為信號端 D觸發器比較簡單，真值表見下圖
7、T觸發器
真值表
8、T‘觸發器
T’觸發器的重要應用，可以用作分頻 9、最后展示一下我之前的作品，呵呵..
謝謝大家支持，也希望各位大神給予糾錯，純手打... |
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