数字电路——半导体存储电路之锁存器和一些触发器_两个nand可以变成什么触发器-程序员宅基地

技术标签: 数字电路  硬件  学习笔记  

主要关于学堂在线的数字电子技术基础(自主模式)的第五章。。。
重点(贫僧在看视频之前会去翻一下配套的书籍,看看要学的章节的习题是什么,这样就大概知道哪里是重点了。。。):
1. 存储器对应的特性表
2. 存储器的数据在什么时候更新(例如是边沿更新还是电平更新)
3. 存储器的基本结构(不用全记,但是要知道去除/增加某个门之后带来的影响,例如D触发器在C1口接上个非门会让数据变成在下降沿的时候更新)
4. 会看波形图,能根据输入的波形来确定输出的波形
5. 会画对应的波形图(画起来麻烦得要死,贫僧选择在电脑上画。。。方便又快捷)

下面这些都是一些笔记,都是概念的东东,如果不理解的话贫僧建议先看下书上对应的例题(顺手做啊,别只是看)并记住对应的特性表(最好还是从定义自己推出来,这样的话就算是不记得特性表了还可以重新推导一遍)。

触发器的由来

为什么需要触发器?
因为现实中有时需要处理这样的问题:
1. 与状态有关,即电路具有记忆功能
2. 输出会直接被输入事件(例如按下按钮)改变,而不是输入的值
例子:需要设计一款电路,能够在按钮按下的时候改变灯的亮灭,如果灯原来是亮的那么按钮按下之后灯应该灭,反之亦然。
组合电路无法直接完成上面的事情,所以需要一个具有记忆功能的器件。
这种具有记忆功能器件的用处:能够存储0和1。(例如Flip Flop就可以存储1位0/1)

话说回来flip flop直译就是人字拖,自己体验一下:
这里写图片描述
这里写图片描述
图片来自网络的说。

其实贫僧更加喜欢把它脑补成噬尾蛇,因为理想状态下只要状态没有更新,存储在触发器里面的数据是永远不变的:
这里写图片描述
(其实只是觉得数字电路有点像炼金术阵/魔法阵/玄学)

门电路与触发器的关系

用来1位二进制信号的期间的特点:
1. 有两个能自行保持的状态
2. 根据输入信号可以置成0/1

分类方式:
1. 按触发方式分(电平、脉冲、边沿)
2. 按逻辑功能(RS、JK、D、T)

一种最简单的触发器就是用两个非门搭起来的。
这里写图片描述
纯粹门电路组成的组合电路实现记忆功能的方式:正反馈。
这里写图片描述
上面是对应的可能出现的电压,其实就是反相器的电压,具体看第三章。
这样的电路其实比较稳定,因为如果取到了中间那个点,因为正反馈的存在电压要么向上要么向下走。例如可能会有一个正扰动,让输入电压稍微升高,那么输出会降低,下一级的反相器输出会增高,叠加到输入里,这样就会直接让电压提升到高电平状态。所以高低两种电平的地方会比较稳定,而如果取值在中间反而会不稳定,这样就为这个电路的记忆功能(确保记忆的是0/1,而且不需要外界输入来保证状态不变)提供了保障。

基本SR锁存器

这个电路由两个或非门构成:
这里写图片描述
优点是引入了两个输入接口 vi1vi2 v i 1 、 v i 2 ,如果这两个输入接口输入的是0,那么就变回上面的反相器。
把上面的电路换种画风就可以变成:
这里写图片描述
那两个输入接口变成了 SD S D RD R D ,存储的数据是Q,相反的就是Q’。
RD R D 是0的时候Q直接变成0,所以这个接口叫Reset Direct(直接复位)(这时 SD S D 应该=0)。
SD S D =1的时候 RD R D 应该=0,这样可以直接让Q=1。
就是说通过 RD R D 可以置0, SD

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