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1什么是时序电路？ 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。 2触发器就像一个跷跷板 触发器的工作方式与日本的“起坐亲子游戏”很象，日本的“起坐亲子游戏”，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： 跷跷板的两端是输出Q和Q#。 左右的2个人是R君和S君，表示输入，坐上跷跷板表示逻辑高H状态，没有在跷跷板上表示逻辑低L状态。 每次只允许一个人坐，两人不能同时坐。
图2：跷跷板的初始状态 Q=L、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#变成L）（图3 ）。
图3：S君坐在跷跷板上的状态 Q=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#还是L，不改变（图4）。
图4：S君从跷跷板上下来的状态 Q=H、Q#=L、R=L、S=L 当R君坐上跷跷板时，Q变成L（Q#变成H），当R君从跷跷板上下来时，也会保持L状态，从这个过程来看，我们是不是可以说跷跷板记住了以前坐过它的人呢。 用真值表表示RS触发器的工作过程，就像图5所示一样，表中Q0和Q0#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。 3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
Q0：输入变化前的输出
图8：D触发器的初始状态 CK=L、D=H、Q=L、Q#=H 看着图8，你不觉得有些奇怪吗？D君坐在跷跷板上，却没有变化，按理说，由于D君比重物重，D君（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 D=H、Q=H、Q#=L 然后，CK就稳定在H状态，这时，不管D君是从跷跷板上下来，还是再坐上去，跷跷板都不动，只要不在CK的上升状态，跷跷板就一直保持以前的状态。 这种动作的触发器被称为D触发器，具有在时钟上升瞬间，保持（记忆）输入状态的功能，是一种时钟同步时序电路。 D触发器是时序电路的基本元件，用途广泛，D触发器的多级组合，可以做成移位寄存器、分频电路等，也可用于CPU内部的寄存器等。 4SRAM是触发器构成的吗？ 触发器可以记忆H或L，1位的信息，大量排列触发器，并使之具有可选择性后，就可以构成SRAM。 由于SRAM的输入输出速度比DRAM和闪存的访问速度高得多，所以，常用作CPU的缓存和寄存器。 尽管我们这样说，实际上CPU中内置的存储器或寄存器并非使用的是RS触发器这样的逻辑门。 由于使用逻辑门，会使电路规模变大，所以，一般使用4到6个FET，再经过优化构成存储器的1位（图A）。
图A：SRAM的基本电路 5时钟同步电路的必要性 我们分两次，组合电路和时序电路，对逻辑电路的基础进行了讲解，实际上，在设计逻辑电路时，有很多应该注意的事项，其中特别重要的就是关于时钟同步电路的注意事项。 在组合电路中，微小的信号传输迟延，都有可能造成输出毛刺，尽管毛刺是一个极其短暂的信号，但也可以引起逻辑电路的误动作，为了回避这个问题，就要使用时钟同步电路。
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，其构造是在FF（触发器）之间夹着组合电路，毛刺是组合电路在输出稳定之前，输出的短暂信号。 因此，在组合电路输出稳定以后，再改变时钟，用触发器保持这个输出，就可以回避这种误动作了。 编辑：黄飞 (责任编辑：admin) |
