改变 D 端输入不会立刻影响输出,只有时钟上升沿到来的那一瞬间,Q 才把 D 的值锁存下来。
| D(上升沿时) | Qn(现态) | Qn+1(次态) | 说明 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 置 0 |
| 0 | 1 | 0 | 置 0 |
| 1 | 0 | 1 | 置 1 |
| 1 | 1 | 1 | 置 1 |
只在上升沿采样:时钟从 0 跳到 1 的那一瞬间,触发器把 D 的值搬到 Q,之后 D 再怎么变化都不影响 Q,一直保持到下一个上升沿。试着在时钟为低时反复切换 D,看波形上 D 线在动而 Q 纹丝不动。
为什么要边沿触发:电平敏感的锁存器在使能期间是"透明"的,输入变化会一路传到输出,多级串起来时无法做到同一时刻采样。边沿触发让所有触发器在同一个时钟跳变瞬间更新,这才是同步时序电路(计数器、移位寄存器、状态机)能稳定工作的基础。
特征方程:Qn+1 = D。次态只取决于上升沿瞬间 D 的值,与现态无关,这也是它叫"数据触发器(Data flip-flop)"的原因——它只负责把数据延迟一个时钟周期。
建立与保持时间:真实器件要求 D 在上升沿之前稳定一段时间(建立时间),并在之后继续保持一段时间(保持时间)。若在这段窗口内 D 发生变化,输出可能进入亚稳态——既不是 0 也不是 1,需要一段时间才能稳定下来。
发布日期: 2026-09-04
描述: D触发器在线演示,解决分不清电平敏感锁存器与边沿敏感触发器、看不懂时序图的问题。改输入 D、逐拍给时钟,看 Q 只在上升沿跟随 D,时序图逐格画出 CLK、D、Q 三条波形。
使用方法: 1. 点「D = 0/1」改输入电平,此时不给时钟,Q 不变;2. 点「单步时钟」打一个脉冲,上升沿把 D 锁进 Q,波形图新增一拍;3. 可点「自动时钟」连续演示,再点一次停止;4. 对照波形图确认 Q 只在上升沿变化,「复位清零」可回到初始态。
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