一探究竟！数字电路之时序电路

什么是时序电路？

组合电路是根据当前输入信号的组合来决定输出电平的电路，换言之，就是现在的输出不会被过去的输入所左右，也可以说成是，过去的输入状态对现在的输出状态没有影响的电路。

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，如何才能将过去的输入状态反映到现在的输出上呢？时序电路到底需要些什么呢？

人类总是根据过去的经验，决定现在的行动，这时我们需要的就是—记忆，同样时序电路也需要这样的功能，这种能够实现人类记忆功能的元器件就是触发器。

按结构和功能，触发器可以分为RS型、JK型、D型和T型，在这里，我们只讲解比较有代表性的类型，RS型和D型。

触发器就像一个跷跷板

触发器的工作方式与日本的&34;很象，日本的&34;，指的就是公园里的跷跷板，想起跷跷板，就能想象出RS触发器的工作原理。

图1：RS触发器的电路图

图2就是一个跷跷板，这个跷跷板有些生锈，即使没有人坐，也不能恢复水平状态，请记住它保持倾斜的样子，假设：

（1）跷跷板的两端是输出Q和Q=H、R=L、S=L

当S君坐上跷跷板（S=H）时，输出Q就变为H（Q=L、R=L、S=H

即使S君下来了，跷跷板也不会改变动作（S=L），Q=L、R=L、S=L

当R君坐上跷跷板时，Q变成L（Q表示的是输入变化以前的输出。

图5：RS触发器的真值表

RS触发器是最简单的触发器，主要用于防止机械式开关的误操作。

按时钟变化记忆的D触发器

D触发器是在时钟信号（CK）的上升沿（信号从L→H的变化）或下降沿（信号从H→L的变化）时，保持输入信号状态，改变输出信号的触发器。

图6：D触发器

图7：D触发器的真值表

Q0：输入变化前的输出

x：H或L都可以

↑：L向H的转移

现在，我们用跷跷板来说明D触发器的工作原理，跷跷板的初始状态如图8所示，D君坐上跷跷板表示输入为H，从跷跷板上下来表示输入为L，跷跷板的另一边，放一个比D君轻的重物。

另外这个跷跷板与一般的跷跷板不同，只有在时钟CK上升沿时，才改变跷起的方向。

图8：D触发器的初始状态

CK=L、D=H、Q=L、Q）应该降下来，才对。

为什么跷跷板没有发生变化呢，这是因为CK还保持L状态，当CK变为H（CK上升）时，跷跷板就跷起来了，D君就下降了（图9）。

图9：D触发器的CK处于上升状态

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