邊沿觸發觸發器

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讓我們從簡要概述基本觸發器開始本文，然後討論一種特殊的觸發器型別，即邊沿觸發觸發器，以及它的工作原理、型別和應用。

什麼是觸發器？

在數位電子技術中，觸發器（FF）是一種時序邏輯電路，用於儲存 1 位資訊。眾所周知，在數字系統中，資訊以二進位制形式表示，即以 0 和 1 表示。其中，二進位制 0 和二進位制 1 稱為位。

觸發器是一個 1 位儲存單元，以 0 或 1 的形式儲存資訊。因此，觸發器是所有數字系統中基本的儲存單元。

觸發器有一個或多個輸入和兩個輸出。其中，一個是正常輸出，表示為 Q，另一個是反相輸出，表示為 Q'。因此，觸發器具有兩個穩定狀態，因此也稱為雙穩態多諧振盪器。

典型觸發器的邏輯符號圖如圖 1 所示。

根據對時鐘脈衝的響應，觸發器分為兩種型別，即電平觸發觸發器和邊沿觸發觸發器。

其操作受連續時鐘訊號控制，並且當時鍾脈衝處於特定電平（高電平或低電平）時其輸出狀態發生變化的觸發器型別稱為電平觸發觸發器。另一方面，當時鍾改變其狀態時（即從高到低或從低到高）響應的觸發器型別稱為邊沿觸發觸發器。我們將在本文中更詳細地討論邊沿觸發觸發器。

什麼是邊沿觸發觸發器？

能夠儲存 1 位資訊並且僅在時鐘脈衝的特定邊沿出現時響應的數位電路型別稱為邊沿觸發觸發器。

因此，邊沿觸發觸發器的輸出狀態僅在時鐘脈衝的特定邊沿出現時更新，即時鐘脈衝從低到高或從高到低狀態。此觸發器不會響應連續的時鐘脈衝。

邊沿觸發觸發器用於多個數字電路中，在這些電路中，觸發器的輸出應在時鐘脈衝改變其狀態（從 0 到 1 或從 1 到 0）時更新，如圖 2 所示。

因此，邊沿觸發觸發器僅在時鐘脈衝的上升沿或下降沿工作。

邊沿觸發觸發器的型別

根據時鐘脈衝的響應邊沿，邊沿觸發觸發器分為兩種型別，即

• 正邊沿觸發觸發器

• 負邊沿觸發觸發器

正邊沿觸發觸發器

其輸出狀態僅在時鐘脈衝的上升沿（從低到高的邊沿）發生變化的邊沿觸發觸發器型別稱為正邊沿觸發觸發器。正邊沿觸發觸發器也稱為上升沿觸發觸發器。正邊沿觸發觸發器的框圖如下所示（圖 3）。

在正邊沿觸發觸發器中，僅當時鍾脈衝從低（0）到高（1）時（即在時鐘脈衝的上升沿）才接收和儲存輸入。然後，此儲存值在輸出端可用。

負邊沿觸發觸發器

其輸出狀態僅在時鐘脈衝的下降沿（從高到低的邊沿）發生變化的邊沿觸發觸發器型別稱為負邊沿觸發觸發器。負邊沿觸發觸發器也稱為下降沿觸發觸發器。負邊沿觸發觸發器的框圖如下所示（圖 4）。

對於負邊沿觸發觸發器，觸發器僅在時鐘脈衝從高到低時（即在時鐘脈衝的下降沿）捕獲和儲存輸入。

邊沿觸發觸發器的工作原理

典型邊沿觸發觸發器的工作原理如下：

在邊沿觸發觸發器中，輸入透過輸入端應用，並且時鐘脈衝連線到觸發器的時鐘輸入。當時鍾脈衝從低到高或從高到低時，邊沿觸發觸發器根據應用的輸入做出響應。當發生時鐘脈衝的這種狀態轉換時，觸發器捕獲並存儲輸入值。然後，這些儲存的輸入值將在觸發器的輸出端（Q 和 Q'）可用。

邊沿觸發觸發器的優點

邊沿觸發觸發器的主要優點如下：

• 與電平觸發觸發器相比，邊沿觸發觸發器具有改進的時序行為。這是因為邊沿觸發觸發器僅在時鐘脈衝轉換時響應。

• 邊沿觸發觸發器減少了可能導致系統錯誤的毛刺。

• 邊沿觸發觸發器的功耗比電平觸發觸發器低。

• 邊沿觸發觸發器的電路設計相對簡單。

• 邊沿觸發觸發器可以輕鬆地整合到數字 IC 的形式中。

• 邊沿觸發觸發器在具有非常高時鐘速度的數字系統中非常有用。

邊沿觸發觸發器的應用

邊沿觸發觸發器用於各種數字系統中。邊沿觸發觸發器的一些常見應用包括：

• 邊沿觸發觸發器用於暫存器中，以在數位電路的不同部分之間儲存和傳輸二進位制資訊。

• 邊沿觸發觸發器用於數字計數器中，以生成二進位制值的序列。

• 邊沿觸發觸發器也用於數字訊號處理。

• 邊沿觸發觸發器用於需要時序和訊號同步的多個數字應用中。

• 邊沿觸發觸發器還用於構建 ROM、RAM 等的儲存單元，以在數字系統中儲存二進位制資料。

結論

這就是關於邊沿觸發觸發器的所有內容。總之，邊沿觸發觸發器是許多數字系統（如儲存器、暫存器、計數器等）的重要構建塊之一。