2023-05-03 12:00:35

触发器是一种数字电路元件，常用于时序电路中，并被广泛应用于计算机内存、寄存器等数字电路中。触发器具有记忆功能，能够记录电路输入的电平或脉冲，并在满足特定条件时改变输出状态。下面将详细介绍触发器的工作原理及种类。

1.触发器的基本原理

触发器的核心原理是双稳态性。当输入信号的电平满足特定的条件时（称为触发条件），触发器的输出状态会切换到另一个稳定状态，并保持该状态直到下一个触发条件出现。

在实际电路中，触发器通常由至少两个反馈回路组成。当输入信号改变时，反馈回路中的电位差将改变输出状态。触发器中的电路元件如逻辑门和放大器等，可以将输入信号类型转换成其他类型、放大或缩小。常用的触发器类型有RS触发器、D触发器、JK触发器和T触发器。

2.触发器的种类

2.1 RS触发器

RS触发器由两个交叉耦合的NOR（或NAND）门构成，是最简单的触发器类型之一。输入为S和R的两个电平，分别控制触发器工作在SET和RESET的状态下。当S和R信号同时为1时，RS触发器将处于不稳定状态。

2.2 D触发器

D触发器也称为数据触发器，通常由RS触发器修改而成。其输入端只有一个输入信号D和一个时钟信号CLK。D触发器在每个时钟上升沿时读取D输入信号，将其存储在内部存储器单元中，然后将存储在单元中的数据输出到输出端。D触发器的特点是具有常闭特性，输出只在时钟上升沿时才会改变。

2.3 JK触发器

JK触发器是RS触发器的衍生型，通过RS触发器中的异步输入信号S和R来合成一个J-K输入信号。J和K均为异步输入，可以将RS触发器中的输出不稳定状态问题消除。当J和K阶段性地扫过01、11、10、00四种状态时，JK触发器产生稳定的输出状态。

2.4 T触发器

T触发器中的输入信号仅为一个连续的脉冲，其名称来源于德语“ト哇”，意思是跳动。T触发器控制器的输出电路在触发条件下切换开关，并保持切换后的状态不变。当T输入为高电平时，触发器中存储的数据在下一个时钟周期上升沿时翻转；当T输入为低电平时，触发器保持不变。

3.触发器的应用

触发器常用于数字电路中，用于控制电路的稳定输出，并且也可用于时序电路控制、计数器以及内存的实现，以及数据寄存器、矩阵寄存器等数据存储结构。

触发器在计算机处理器等复杂数字电路中的作用非常重要，可以存储和操纵大量的数据。例如，微处理器和CPU中的各种寄存器和时序电路都依赖于触发器的运行。除此之外，触发器还可以在数字电路中实现频率分频、序列控制、定时器和计数器的实现等应用。