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如何区别边沿触发和脉冲触发

2024-07-15 17:37| 来源: 网络整理| 查看: 265

“边沿”和“脉冲”咋来的

注意关键词:

1 主从 2.1 时钟信号 2.2 边沿和脉冲

说明一下,边沿触发和脉冲触发这两种触发方式通常都意味着着触发器包含“主从”两级。

边沿触发,是输出决定于时钟信号跳变瞬间*(比如下图绿色框中的瞬间)触发器输入端的状态的触发方式。 在这里插入图片描述 而对于脉冲触发方式的触发器,则输出与时钟有效期内输入端的变化有关。也就是所,上图中两根黄线之间的那段时间内,输入端的变化情况。

一、交代方式

追寻命名内涵,是区别相似概念的好办法,本文从简单的RS触发器说起,逐渐加入时钟信号和“主从”的组合形式,尽量把两种触发方式的区别交代清楚。

二、RS触发器邂逅时钟信号

以RS触发器为例,Q和Q'是与RS的状态同步变化的:

Q* = S + R'Q

注:Q*是次态

在这里插入图片描述

然而,我们希望准确控制触发器什么时候跳变,于是加入一个控制信号(这里假设高电平有效)。如下图所示: 在这里插入图片描述 这时,RS的变化只在CLK为高电平时能够引起Q的变化。通常,我们称CLK输入的这个信号为时钟信号。

三、主从

仔细考虑以下就会发现,只是增加时钟信号的话,并不能真的实现准确控制触发器什么时候跳变这个目的。毕竟只要CLK是高电平,就能使Q发生变化。 在这里插入图片描述 像上图所示的那样,红色竖线之间的那个时间段,RS的变化都会引起Q的变化,控制还不够精准。

于是咱就用下面这个形式组织电路(第一级RS触发器的输出是第二级RS触发器的输入,只是图中没有连起来)。 在这里插入图片描述 假设RS触发器的时钟信号高电平有效,在CLK为1时:

CLIK=1,CLK2=0

无论输入怎么变,第二级的Q都不会改变。而在CLK跳变为低电平后:

CLIK=0,CLK2=1

此时第一级的输出Q就唯一确定了,不再随输入的变化而变化!也就是说,第二级的输入是确定的,第二级的输出由跳变瞬间第一级的输出Q的状态决定!

注意:这里不是第一级输入RS的状态决定,这个差别是区分边沿触发和脉冲触发的关键

四、回归问题

好吧,我们知道引入时钟信号的必要性、也知道了引入“主从”组合的必要性,但究竟怎么区分边沿触发和脉冲触发呢?

请看下图,这图把上面主从组合中的RS触发器换成了D触发器 在这里插入图片描述 类比前面的分析,这个电路也是第一级先随D变,CLK翻转后,第二级的Q按跳变瞬间Q1的状态变化,也即跟随此时的输入D。

对比一下: RS触发器的情况:

第二级的输出由跳变瞬间第一级的输出Q的状态决定!

D触发器的情况:

第二级输出由此时第一级的输入D的状态决定。

为啥RS触发器组成的主从组合不能说是由第一级的输入决定呢? 因为D触发器的输出和输入是完全一致的,输入变化了输出必然变化。而RS触发器则有输入对应保持的情况,输入变化输出不一定变化。

再看看前面那张图,RS触发器组成的主从组合的输出,要根据CLK高电平期间RS的变化情况而定。也就是第一级输入在整个脉冲期间的变化共同决定最后的输出。也就是所谓的脉冲触发方式。 在这里插入图片描述

而D触发器组成的主从组合则仅由CLK跳变瞬间的输入决定,也就是边沿触发方式。



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