触发器类型及其在 C++ 中的转换
触发器是时序数字电路。触发器有几种不同的类型。在这里,我们将了解触发器的类型以及从一种触发器转换为另一种触发器的转换规则。
触发器主要有四种类型:
- SR 触发器
- D 触发器
- JK 触发器
- T 触发器
SR 触发器
SR 触发器仅在正时钟沿或负时钟沿工作。而 SR 锁存器则通过使能信号工作。SR 触发器的电路图如下所示。
该电路有两个输入 S 和 R,以及两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。SR 触发器的操作类似于 SR 锁存器。但是,此触发器仅在应用时钟信号的正沿时才会影响输出,而不是在使能信号有效时。
D 触发器
D 触发器仅在正时钟沿或负时钟沿工作。而 D 锁存器则通过使能信号工作。这意味着 D 触发器的输出对输入 D 的变化不敏感,除非时钟信号出现有效沿。D 触发器的电路图如下所示。
该电路有一个输入 D 和两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。D 触发器的操作类似于 D 锁存器。但是,此触发器仅在应用时钟信号的正沿时才会影响输出,而不是在使能信号有效时。
Explore our latest online courses and learn new skills at your own pace. Enroll and become a certified expert to boost your career.
JK 触发器
JK 触发器是 SR 触发器的改进版本。它仅在正时钟沿或负时钟沿工作。JK 触发器的电路图如下所示。
该电路有两个输入 J 和 K,以及两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。JK 触发器的操作类似于 SR 触发器。在这里,我们将 SR 触发器的输入视为 S = J Q(t)’ 和 R = KQ(t),以便将修改后的 SR 触发器用于 4 种输入组合。
T 触发器
T 触发器是 JK 触发器的简化版本。它是通过将相同的输入“T”连接到 JK 触发器的两个输入而获得的。它仅在正时钟沿或负时钟沿工作。T 触发器的**电路图**如下所示。
该电路有一个输入 T 和两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。T 触发器的操作与 JK 触发器相同。在这里,我们将 JK 触发器的输入视为 J = T 和 K = T,以便将修改后的 JK 触发器用于 2 种输入组合。因此,我们消除了 J 和 K 的其他两种组合,在 T 触发器中,这两个值互补。
触发器转换
现在我们将了解如何从一种触发器转换为另一种触发器。首先,我们将查看所有触发器的激发表。
SR 触发器转换为 D 触发器
这里,给定的触发器是 SR 触发器,所需的触发器是 D 触发器。因此,请考虑以下 D 触发器的**特性表**。
我们知道 SR 触发器有两个输入 S 和 R。因此,请为每种当前状态和下一状态值的组合写下 SR 触发器的激发值。下表显示了 D 触发器的特性表以及 SR 触发器的**激发输入**。
我们可以使用 2 变量卡诺图来获取这些输入的简化表达式。S 和 R 的卡诺图如下所示。
因此,在简化后,我们得到 S = D 和 R = D’。D 触发器的**电路图**如下所示。
该电路包含一个 SR 触发器和一个反相器。此反相器产生一个输出,该输出是输入 D 的反码。因此,整个电路有一个输入 D 和两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一个**D 触发器**。类似地,您可以执行其他两种转换。
D 触发器转换为 T 触发器
这里,给定的触发器是 D 触发器,所需的触发器是 T 触发器。因此,请考虑以下 T 触发器的**特性表**。
我们知道 D 触发器有一个输入 D。因此,请为每种当前状态和下一状态值的组合写下 D 触发器的激发值。下表显示了 T 触发器的特性表以及 D 触发器的**激发输入**。
从上表中,我们可以直接写出 D 的**布尔函数**,如下所示。因此,我们需要一个两输入异或门以及一个 D 触发器。T 触发器的**电路图**如下所示。
该电路包含一个 D 触发器和一个异或门。此异或门产生一个输出,该输出是 T 和 Q(t) 的异或。因此,整个电路有一个输入 T 和两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一个**T 触发器**。类似地,您可以执行其他两种转换。
JK 触发器转换为 T 触发器
这里,给定的触发器是 JK 触发器,所需的触发器是 T 触发器。因此,请考虑以下 T 触发器的**特性表**。
我们知道 JK 触发器有两个输入 J 和 K。因此,请为每种当前状态和下一状态值的组合写下 JK 触发器的激发值。下表显示了 T 触发器的特性表以及 JK 触发器的**激发输入**。
我们可以使用 2 变量卡诺图来获取这两个输入的简化表达式。J 和 K 的**卡诺图**如下所示。
因此,在简化后,我们得到 J = T 和 K = T。T 触发器的**电路图**如下所示。
该电路仅包含 JK 触发器。它不需要任何其他门。只需将相同的输入 T 连接到 J 和 K 即可。因此,整个电路有一个输入 T 和两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一个**T 触发器**。类似地,您可以执行其他两种转换。
T 触发器转换为 D 触发器
这里,给定的触发器是 T 触发器,所需的触发器是 D 触发器。因此,请考虑 D 触发器的特性表,并为每种当前状态和下一状态值的组合写下 T 触发器的激发值。下表显示了 D 触发器的**特性表**以及 T 触发器的**激发输入**。
因此,我们需要一个两输入异或门以及一个 T 触发器。D 触发器的**电路图**如下所示。
该电路包含一个 T 触发器和一个异或门。此异或门产生一个输出,该输出是 D 和 Q(t) 的异或。因此,整个电路有一个输入 D 和两个输出 Q(t) 和 Q(t)’。因此,它是一个**D 触发器**。类似地,您可以执行其他两种转换。