触发器应用

触发器的应用

触发器将在数字电子的许多领域得到应用。触发器是时序电路的主要组成部分。特别是,边缘触发触发器是一种资源丰富的设备,可用于广泛的应用,如存储二进制数据、计数器、将二进制数据从一个位置传输到另一个位置等

  • 计数器
  • 登记册
  • 分频电路
  • 数据传输

所有这些应用程序都使用触发器的时钟操作。它们几乎都属于时序电路的范畴。

计数器

计数器广泛应用于数字电子和数字系统中。它们用于计算特定时间间隔内发生的事件数。通常,计数器用于计算特定时间段内进入电路输入端的脉冲数。

在数字电子术语中,计数器是产生特定计数序列的时序电路。它是一种用来计算时钟信号的电子装置。计数器将有内存,因为它们必须记住数字电路过去的状态,因此它们的结构由触发器组成。

计数器分为两种类型。

  • 异步计数器
  • 同步计数器

异步计数器

异步计数器也称为波纹计数器。异步计数器通过将互补触发器连接在一起形成,即第一个触发器与时钟脉冲输入相连,其余触发器与前一个触发器的输出相连。
我们可以通过使用JK触发器并将其输入连接在一起来创建触发器的互补。

2位纹波计数器

2位波纹计数器的计数序列

这里,时钟输入仅针对第一级连接。由于触发器的传播延迟,第二级由第一级的输出触发。输入时钟脉冲和Q1输出的转换永远不会同时发生。这被称为“计数器的异步操作”。计数器的输出将切换到时钟脉冲的正边缘,因为两个输入都连接到高电平(逻辑1)。

还可以通过将下一个触发器的输入连接到互补输出(Q'1)来创建一个纹波下降计数器。它将从最大值计数到零,即它充当向下计数器。

下面解释计数器的另一个示例。

模-n-计数器

模–n计数器在达到指定数字(在“n”之后)后重置。复位发生的次数由与非门给出。通过使用与非门,将普通纹波计数器修改为模-n计数器。当与非门输出低时,触发器将复位,计数器输出也将复位。

如果我们考虑模5计数器,计数器在到达状态101时应该重置。与非门的输入应连接到FF 1和FF 3的输出,即Q1和Q3。当这两级的输出都达到1时,与非门的输出为0,这将重置计数器。

模-5计数器的逻辑图如下所示。

模-5计数器

表2 回到顶端

同步计数器

在同步计数器中,所有触发器连接到同一时钟信号,所有触发器将同时触发。这些也称为“同步计数器”。

示例:2位同步计数器。

2位同步计数器

在这个计数器中,两个触发器连接到同一个时钟脉冲。第一个触发器的输出作为下一个触发器的输入。

最初,假设触发器处于复位状态,因为其输出为0,即Q1=0和Q2=0。当我们应用第一个时钟脉冲时,第一个触发器(FF 1)将切换,因为触发器FF 1的两个输入都处于高位(逻辑1)。对于第二个时钟脉冲,两个触发器都将切换,因为触发器FF 1和FF 2的输入都处于高电平。如果我们应用第三个时钟脉冲,只有第一个触发器FF 1将切换,因为触发器FF 2的输入为0。

2位同步计数器

2位同步计数器的计数序列

在3位同步计数器的情况下,第三触发器的输入连接到由第一和第二触发器(Q1和Q2)的输出馈电的与门,即,第三触发器的输入连接到乘积Q1Q2。类似地,在4位同步计数器的情况下,第四个触发器的输入应绑定到产品Q1Q2Q3。

我们使用的计数器还有很多种,比如

  • 响铃计数器
  • BCD计数器
  • 十年计数器
  • 上/下计数器
  • 频率计数器

计数器的应用

计数器用作数字时钟、频率计数器、二进制计数器等。

回到顶端

登记册

触发器可以存储一位数据,即1或0。寄存器用于存储多个数据位。所以触发器被用来设计寄存器。根据数字电子学,寄存器是用来存储信息的设备。由于允许一个触发器用于1位存储,因此按顺序连接n个触发器以存储n位数据。例如,如果一台计算机要存储16位数据,那么它需要一组16个触发器。根据要求,寄存器的输入和输出可以是串行或并行的。由寄存器存储的一系列数据位称为“字节”或“字”。

当多个触发器串联时,这种排列称为寄存器。存储的信息可以在寄存器内传输;这些被称为“移位寄存器”。
异步和同步寄存器:
移位寄存器由触发器组成,其操作取决于触发器的状态。
取决于异步触发的寄存器称为“异步移位寄存器”。

类似地,只有在时钟脉冲触发时才会改变其状态的移位寄存器称为“同步移位寄存器”。

移位寄存器有几种类型,它们是

  • 左移位寄存器。
  • 右移寄存器。
  • 移位寄存器。
  • 双向移位寄存器。
  • 通用移位寄存器

回到顶端

分频

顾名思义,分频电路用于产生正好为输入频率一半的数字信号输出。分频电路通常用于异步计数器的设计。

用D触发器进行分频
将输出频率划分或降低至其输入信号频率的一半的过程称为“分频”。

这意味着,如果我们处理频率为160kHz的输入信号,那么分频器电路将提供80kHz的输出。

回到顶端

数据传输

“数据传输”是将数据从一个寄存器传输到另一个寄存器的过程。

通常,移位寄存器执行这种类型的操作。数据可以通过两种方式使用触发器进行传输。他们是

  • 串行数据传输。
  • 并行数据传输

回到顶端

一个回答

留话

您的电子邮件地址将不会发布。已标记必填字段*

电子设备
Baidu
map