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作者：网络 来源：装饰公司 发布：2021-11-11
描述漫画数字电路的时序电路。
什么是时序电路？
组合电路是根据当前输入信号的组合来确定输出电平的电路，换句话说，当前输出不会受到过去输入的影响，或者可以说过去输入状态对当前输出状态没有影响。
时序电路和组合电路不同，时序电路的输出不仅受现在输入状态的影响，还要受过去输入状态的影响。
那么，怎样才能把过去的输入状态反映到现在的输出呢？定时电路到底需要什么？
人类总是根据过去的经验来决定现在做什么。此时此刻我们需要的是记忆。同样，时序电路也需要这个功能。触发这个可以实现人类记忆功能的组件。
根据结构和功能，触发器可以分为RS型、JK型、D型和T型。在这里，我们只解释代表性的类型，RS型和D型。
扳机就像跷跷板。
扳机的工作模式很像日本的“仰卧起坐亲子游戏”，指的是公园里的跷跷板。想到跷跷板，就能想象出RS触发器的工作原理。
图1:1:RS触发器的电路图
图2示出了跷跷板。跷跷板生锈了，即使没有人坐，也无法回到水平状态。请记住它一直倾斜。假设：
跷跷板的两端是输出Q和Q#。
左右两个人是R君和S君，代表投入。坐在跷跷板上代表逻辑高H状态，而不是跷跷板上的逻辑低L状态。
一次只允许一个人坐，两个人不能同时坐。
图2:跷跷板的初始状态
当S君坐在跷跷板上(S=H)时，输出Q变成H(Q#变成L)(图3)。
图3:S君坐在跷跷板上的状态
即使S先生下来，跷跷板也不会改变动作(S=L)，Q#还是L，不会改变(图4)。
图4:S君下跷跷板的状态
当R君坐在跷跷板上时，Q变成L(Q#变成H)，当R君从跷跷板上下来时，他会保持L状态。从这个过程中，我们能说跷跷板记住了之前坐在上面的人吗？
真值表表示RS触发器的工作过程，如图5所示。表中的Q0和Q0#代表输入变化前的输出。
图5:5的真值表：RS触发器
RS触发器是最简单的触发器，主要用于防止机械开关误操作。
通过时钟变化记忆的d触发器
d触发器是当时钟信号(ck)上升(信号从L变为H)或下降(信号从H变为L)时，保持输入信号状态并改变输出信号的触发器。
图6: D触发器
Q0:输入改变前的输出
徐：H或L都行。
:从L转到H
图7:D触发器真值表
现在，我们用跷跷板来解释D触发器的工作原理。跷跷板的初始状态如图8所示。D君坐在跷跷板上表示输入是H，下跷跷板表示输入是l，在跷跷板的另一边，放一个比D君轻的重物。
此外，这个跷跷板不同于普通的跷跷板，它只在时钟ck上升时改变跷跷板的方向。
图8:D触发器的初始状态
看图8，你不觉得有点奇怪吗？d君坐在跷跷板上，却没有改变。D君(Q#)因为体重过重，理应下来。
跷跷板为什么没变？这是因为CK还在L州。当CK变成H(CK上升)，跷跷板上升，D-jun下降(图9)。
图9:D触发器的CK正在上升
然后，CK稳定在H状态。这时，无论D先生是从跷跷板上下来，还是再次坐在上面，跷跷板都不会动。只要不处于CK的上升状态，跷跷板就会保持之前的状态。
具有此动作的触发器称为D触发器，具有在时钟上升瞬间保持(记忆)输入状态的功能，是时钟同步计时电路。
d触发器是时序电路的基本元件，应用广泛。D触发器的多级组合可以做成移位寄存器、分频电路等。也可以用于CPU中的寄存器。
SRAM是触发器吗？
触发器可以存储H或L，1位信息，在大量触发器排列并可选择后，可以形成SRAM。
因为SRAM的输入输出速度远高于DRAM和闪存，所以经常被用作CPU的缓存和寄存器。
虽然我们这么说，但实际上，CPU中内置的内存或寄存器并不使用rs触发器等逻辑门。
因为逻辑门的使用会增加电路的规模，所以通常使用4到6个场效应晶体管，然后优化存储器的一位(图A)。
静态随机存取存储器的基本电路
时钟同步电路的必要性
我们已经用组合电路和时序电路两次解释了逻辑电路的基础。实际上，设计逻辑电路需要注意的事项有很多，其中最重要的就是关于时钟同步电路需要注意的事项。
在组合电路中，轻微的信号传输延迟可能会导致输出毛刺。虽然毛刺是极其短暂的信号，但也会导致逻辑电路的误操作。为了避免这个问题，应该使用时钟同步电路。
图10:时钟同步电路的思路
图10给出了时钟同步电路的概要。如图所示，其结构是组合电路夹在FF(触发器)之间，毛刺是组合电路在输出稳定之前输出的瞬态信号。
因此，在组合电路的输出稳定后，我们可以通过改变时钟并用触发器保持该输出来避免这种误操作。
