什么是D触发器，D触发器如何工作的？

什么是触发器？

锁存器和触发器有时组合在一起，因为它们都可以在其输出上存储一位（1或0）。与锁存器相比，触发器是需要时钟信号（Clk）的同步电路。D 触发器仅在时钟从

0 到 1（上升沿）或 1 到 0（下降沿）时存储来自 D 输入的新值。

D 触发器由两个 D 闩锁构成。您可以看到一个 D 触发器，它在下面的上升沿更新：

D 触发器主从电路

该电路的时序图如下所示。它显示了上升沿触发的 D 触发器的行为。输出Q仅在时钟从0变为1时变为D输入的值。

D触发器的时序图

D触发器如何工作？

由于输出 Q 仅在时钟输入从 0 变为 1 时发生变化，因此您将获得以下真值表：

时钟DQ描述

0XQ内存

（无变化）

0→1 （↑）00将 Q 重置为 0

0→1 （↑）11将 Q 设置为 1

1XQ内存

（无变化）

在真值表的第一行和最后一行中，时钟输入为 0 和

1。它们都不是上升沿信号，因此不会发生任何事情。Q输出保留其具有的任何值。在这种情况下，无论D输入具有什么值，Q输出都不会改变，它将保持其值不变。这就是这个电路“记住”一点的方式。

看看中间的两排。这里的时钟输入从0到1，所以你有一个上升沿。这意味着如果D输入为0，Q输出将复位为0。如果 D 输入为 1，则 Q 输出将设置为

1。

预 置

您在准备使用的芯片（例如 CD4013）中找到的 D 触发器通常还具有设置和重置输入，您可以使用这些输入强制 D 触发器在输出上以 1 或 0

开头。使用这些引脚有时称为“预设”D触发器。

D 触发器与锁存器的优势

D 锁存电路

D锁存器的缺点之一是，当其使能引脚为1时，其输出可以随时改变。因此，如果将时钟信号应用于 D 锁存器，则在正脉冲持续期间，Q

输出也可能发生变化。

在上面的时序图中，您可以看到在一个时钟周期内，输出既是1又是0，因为D输入在时钟脉冲期间发生变化。这是你不希望在时钟数字系统中发生的事情。

要使该触发器仅在时钟信号的上升沿上改变其输出，您可以构建一个主从D触发器电路，该电路需要两个D锁存器的组合，如下所示：

D 人字拖的工作原理

当Clk输入为0时，主锁存器的输出将更改为D输入的输出。

如果Clk为0，则表示从锁存器的使能输入也为0。因此，此锁存器的输出不会发生任何事情。

但在Clk从0变为1（上升沿）的那一刻，从锁存器的使能输入设置为1。这意味着当Clk从0变为1时，主锁存器输出端的任何内容都将保存到从锁存器的输出中。

如果用 NAND 门构建的 D 锁存器替换符号，您将获得：