D觸發器

D觸發器在時鐘脈衝CP的前沿（正跳變0→1）發生翻轉，觸發器的次態取決於CP的脈衝上升沿到來之前D端的狀態，即次態=D。因此，它具有置0、置1兩種功能。由於在CP=1期間電路具有維持阻塞作用，所以在CP=1期間，D端的數據狀態變化，不會影響觸發器的輸出狀態。

D觸發器
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D觸發器應用很廣，可用做數字信號的寄存，移位寄存，分頻和波形發生器等。

中文名稱：D觸發器

外文名稱：D flip-flop

組成：六個與非門

特徵方程： Qn+1=D

目錄

簡介

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觸發器是一個具有記憶功能的，具有兩個穩定狀態的信息存儲器件，是構成多種時序電路的最基本邏輯單元，也是數字邏輯電路中一種重要的單元電路。特徵方程 Qn+1=D

在數字系統和計算機中有着廣泛的應用。觸發器具有兩個穩定狀態，即「0」和「1」，在一定的外界信號作用下，可以從一個穩定狀態翻轉到另一個穩定狀態。

觸發器有集成觸發器和門電路組成的觸發器。觸發方式有電平觸發和邊沿觸發兩種。

D觸發器在時鐘脈衝CP的前沿（正跳變0→1）發生翻轉，觸發器的次態取決於CP的脈衝上升沿到來之前D端的狀態，即次態=D。因此，它具有置0、置1兩種功能。由於在

CP=1期間電路具有維持阻塞作用，所以在CP=1期間，D端的數據狀態變化，不會影響觸發器的輸出狀態。

D觸發器應用很廣，可用做數字信號的寄存，移位寄存，分頻和波形發生器等。

電路結構

D觸發器由6個與非門組成，其中G1和G2構成基本RS觸發器。

工作原理

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SD 和RD 接至基本RS觸發器的輸入端，分別是預置和清零端，低電平有效。當SD=0且RD=1時,不論輸入端D為何種狀態，都會使Q=1，Q=0，即觸發器置1;當SD=1且RD=0時，觸發器的狀態為0,SD和RD通常又稱為直接置1和置0端。我們設它們均已加入了高電平，不影響電路的工作。

工作過程如下:

1、CP=0時，與非門G3和G4封鎖，其輸出Q3=Q4=1，觸發器的狀態不變。同時，由於Q3至Q5和Q4至Q6的反饋信號將這兩個門打開，因此可接收輸入信號D，Q5=D，Q6=Q5=D。

2、當CP由0變1時觸發器翻轉。這時G3和G4打開，它們的輸入Q3和Q4的狀態由G5和G6的輸出狀態決定。Q3=Q5=D，Q4=Q6=D。由基本RS觸發器的邏輯功能可知，Q=D。

3、觸發器翻轉後，在CP=1時輸入信號被封鎖。這是因為G3和G4打開後，它們的輸出Q3和Q4的狀態是互補的,即必定有一個是0，若Q3為0，則經G3輸出至G5輸入的反饋線將G5封鎖，即封鎖了D通往基本RS 觸發器的路徑;該反饋線起到了使觸發器維持在0狀態和阻止觸發器變為1狀態的作用，故該反饋線稱為置0維持線，置1阻塞線。Q4為0時，將G3和G6封鎖，D端通往基本RS觸發器的路徑也被封鎖。Q4輸出端至G6反饋線起到使觸發器維持在1狀態的作用，稱作置1維持線;Q4輸出至G3輸入的反饋線起到阻止觸發器置0的作用，稱為置0阻塞線。因此，該觸發器常稱為維持-阻塞觸發器。

總之，該觸發器是在CP正跳沿前接受輸入信號，正跳沿時觸發翻轉，正跳沿後輸入即被封鎖，三步都是在正跳沿後完成，所以有邊沿觸發器之稱。與主從觸發器相比，同工藝的邊沿觸發器有更強的抗干擾能力和更高的工作速度。

脈衝特性

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1、建立時間:由維持阻塞觸發器的電路可見，CP信號是加到門G3和G4上的，因而在CP上升沿到達之前門G5和G6輸出端的狀態必須穩定地建立起來。輸入信號到達D端以後，要經過一級門電路的傳輸延遲時間G5的輸出狀態才能建立起來，而G6的輸出狀態需要經過兩級門電路的傳輸延遲時間才能建立，因此D端的輸入信號必須先於CP的上升沿到達，而且建立時間應滿足: tset≥2tpd。

2、保持時間:實現邊沿觸發，應保證CP=1期間門G6的輸出狀態不變，不受D端狀態變化的影響。為此，在D=0的情況下，當CP上升沿到達以後還要等門G4輸出的低電平返回到門G6的輸入端以後,D端的低電平才允許改變。因此輸入低電平信號的保持時間為tHL≥tpd。在 D=1的情況下，由於CP上升沿到達後G3的輸出將G4封鎖，所以不要求輸入信號繼續保持不變，故輸入高電平信號的保持時間tHH=0。

3、傳輸延遲時間:不難推算出，從CP上升沿到達時開始計算,輸出由高電平變為低電平的傳輸延遲時間tPHL和由低電平變為高電平的傳輸延遲時間tPLH分別是:tPHL=3tpd tPLH=2tpd

4、最高時鐘頻率:為保證由門G1~G4組成的同步RS觸發器能可靠地翻轉，CP高電平的持續時間應大於 tPHL，時鐘信號高電平的寬度tWH應大於tPHL。而為了在下一個CP上升沿到達之前確保門G5和G6新的輸出 電平得以穩定地建立，CP低電平的持續時間不應小於門G4的傳輸延遲時間和tset之和，即時鐘信號低電平的寬度tWL≥tset+tpd 。

分類

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D觸發器屬於時鐘控制觸發器，一般而言，時鐘控制的觸發器可以分成三大類：

1、第一類時鐘控制觸發器要求時鐘信號的脈衝寬度小於觸發器的傳輸延遲，即，時鐘信號先為高，接着必須在觸發器的輸出狀態改變之前變為低。 

2、第二類時鐘控制觸發器的特點是，時鐘信號為高電平時觸發器改變輸出狀態，通常稱這種觸發器為電平敏感觸發器（鎖存器Latch）。 

4、第三類觸發器的特點是邊沿觸發，時鐘信號的上升/下降沿會使觸發器改變輸出狀態（寄存器Register）。

特點

1、邊沿D觸發器具有接收並記憶信號的功能，又稱為鎖存器;

2、邊沿D觸發器屬於脈衝觸發方式;

3、邊沿D觸發器不存在約束條件和一次變化現象，抗干擾性能好，工作快。

相關視頻

1、觸發器--D觸發器

2、集成D觸發器74175