觸發器型別及其在 C++ 中的轉換


觸發器是時序數位電路。觸發器有幾種不同的型別。在這裡,我們將瞭解觸發器的型別以及從一種觸發器轉換為另一種觸發器的轉換規則。

觸發器主要有四種類型:

  • SR 觸發器
  • D 觸發器
  • JK 觸發器
  • T 觸發器

SR 觸發器

SR 觸發器僅在正時鐘沿或負時鐘沿工作。而 SR 鎖存器則透過使能訊號工作。SR 觸發器的電路圖如下所示。

該電路有兩個輸入 S 和 R,以及兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。SR 觸發器的操作類似於 SR 鎖存器。但是,此觸發器僅在應用時鐘訊號的正沿時才會影響輸出,而不是在使能訊號有效時。

D 觸發器

D 觸發器僅在正時鐘沿或負時鐘沿工作。而 D 鎖存器則透過使能訊號工作。這意味著 D 觸發器的輸出對輸入 D 的變化不敏感,除非時鐘訊號出現有效沿。D 觸發器的電路圖如下所示。

該電路有一個輸入 D 和兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。D 觸發器的操作類似於 D 鎖存器。但是,此觸發器僅在應用時鐘訊號的正沿時才會影響輸出,而不是在使能訊號有效時。

JK 觸發器

JK 觸發器是 SR 觸發器的改進版本。它僅在正時鐘沿或負時鐘沿工作。JK 觸發器的電路圖如下所示。

該電路有兩個輸入 J 和 K,以及兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。JK 觸發器的操作類似於 SR 觸發器。在這裡,我們將 SR 觸發器的輸入視為 S = J Q(t)’ 和 R = KQ(t),以便將修改後的 SR 觸發器用於 4 種輸入組合。

T 觸發器

T 觸發器是 JK 觸發器的簡化版本。它是透過將相同的輸入“T”連線到 JK 觸發器的兩個輸入而獲得的。它僅在正時鐘沿或負時鐘沿工作。T 觸發器的**電路圖**如下所示。

該電路有一個輸入 T 和兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。T 觸發器的操作與 JK 觸發器相同。在這裡,我們將 JK 觸發器的輸入視為 J = T 和 K = T,以便將修改後的 JK 觸發器用於 2 種輸入組合。因此,我們消除了 J 和 K 的其他兩種組合,在 T 觸發器中,這兩個值互補。

觸發器轉換

現在我們將瞭解如何從一種觸發器轉換為另一種觸發器。首先,我們將檢視所有觸發器的激發表。

SR 觸發器轉換為 D 觸發器

這裡,給定的觸發器是 SR 觸發器,所需的觸發器是 D 觸發器。因此,請考慮以下 D 觸發器的**特性表**。

我們知道 SR 觸發器有兩個輸入 S 和 R。因此,請為每種當前狀態和下一狀態值的組合寫下 SR 觸發器的激發值。下表顯示了 D 觸發器的特性表以及 SR 觸發器的**激發輸入**。

我們可以使用 2 變數卡諾圖來獲取這些輸入的簡化表示式。S 和 R 的卡諾圖如下所示。

因此,在簡化後,我們得到 S = D 和 R = D’。D 觸發器的**電路圖**如下所示。

該電路包含一個 SR 觸發器和一個反相器。此反相器產生一個輸出,該輸出是輸入 D 的反碼。因此,整個電路有一個輸入 D 和兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一個**D 觸發器**。類似地,您可以執行其他兩種轉換。

D 觸發器轉換為 T 觸發器

這裡,給定的觸發器是 D 觸發器,所需的觸發器是 T 觸發器。因此,請考慮以下 T 觸發器的**特性表**。

我們知道 D 觸發器有一個輸入 D。因此,請為每種當前狀態和下一狀態值的組合寫下 D 觸發器的激發值。下表顯示了 T 觸發器的特性表以及 D 觸發器的**激發輸入**。

從上表中,我們可以直接寫出 D 的**布林函式**,如下所示。因此,我們需要一個兩輸入異或門以及一個 D 觸發器。T 觸發器的**電路圖**如下所示。

該電路包含一個 D 觸發器和一個異或門。此異或門產生一個輸出,該輸出是 T 和 Q(t) 的異或。因此,整個電路有一個輸入 T 和兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一個**T 觸發器**。類似地,您可以執行其他兩種轉換。

JK 觸發器轉換為 T 觸發器

這裡,給定的觸發器是 JK 觸發器,所需的觸發器是 T 觸發器。因此,請考慮以下 T 觸發器的**特性表**。

我們知道 JK 觸發器有兩個輸入 J 和 K。因此,請為每種當前狀態和下一狀態值的組合寫下 JK 觸發器的激發值。下表顯示了 T 觸發器的特性表以及 JK 觸發器的**激發輸入**。

我們可以使用 2 變數卡諾圖來獲取這兩個輸入的簡化表示式。J 和 K 的**卡諾圖**如下所示。

因此,在簡化後,我們得到 J = T 和 K = T。T 觸發器的**電路圖**如下所示。

該電路僅包含 JK 觸發器。它不需要任何其他門。只需將相同的輸入 T 連線到 J 和 K 即可。因此,整個電路有一個輸入 T 和兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一個**T 觸發器**。類似地,您可以執行其他兩種轉換。

T 觸發器轉換為 D 觸發器

這裡,給定的觸發器是 T 觸發器,所需的觸發器是 D 觸發器。因此,請考慮 D 觸發器的特性表,併為每種當前狀態和下一狀態值的組合寫下 T 觸發器的激發值。下表顯示了 D 觸發器的**特性表**以及 T 觸發器的**激發輸入**。

因此,我們需要一個兩輸入異或門以及一個 T 觸發器。D 觸發器的**電路圖**如下所示。

該電路包含一個 T 觸發器和一個異或門。此異或門產生一個輸出,該輸出是 D 和 Q(t) 的異或。因此,整個電路有一個輸入 D 和兩個輸出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一個**D 觸發器**。類似地,您可以執行其他兩種轉換。

更新於: 2019 年 10 月 22 日

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