触发器:
触发器是计算机记忆装置的基本单元,它具有把以前的输入‘记忆’下来的功能,一个触发器能储存一位二进制代码。下面我们简单的来介绍计算机中常用的几中触发器。
1.R-S触发器
R-S触发器的逻辑符号如下图所示,它有两个输入端,两个输出端。其中,S为置位信号输入端,R为复位信号输入端;Q和Q非为输出端。规定Q为高、Q非为低时,该触发器为1状态;反之为0状态。其真值表如下。
输入
输出
S端
R端
Q
Q非
0
0
不确定
不确定
0
1
1
0
1
0
01
1
1
1
保持不变
保持不变
2.D触发器
D触发器又称数据触发器,它的逻辑符号如下图所示,R、S分别为强制置0、置1端,触发器的状态是由时钟脉冲CLK上升沿到来时D端的状态决字。当D=1时,触发器为1状态;反之为0状态。其真值表如下
时钟脉冲
输入
输出
D
Q
0
0
1
1
3.J-K触发器
J-K触发器的逻辑符号如下,R、S分别为强制置0、置1端。K为同步置0输入端,J街?输入端。触发器的状态是由时钟脉冲CLK下降沿到来时J、K端的状态决定,其真值表如下
时钟脉冲
输入
输出
J
K
Q
0
0
不变
0
1
0
1
0
1
1
1
翻转
J-K触发器的逻辑功能比较全面,因此在各种寄存器、计算器、逻辑控制等方面应用最为广泛。但在某些情况,如二进制计数、移位元、累加等,多用D触发器。由于D触发器线路简章,所以大量应用于移位寄存器等方面。
寄存器:
寄存器是由触发器组成的,一个触发器是一个一位寄存器。多个触发器就可以组成一个多位的寄存器。由于寄存器在计算机中的作用不同,从而被命名不同,常用的有缓冲寄存器、移位寄存器、计数器等。下面我们就简单的来介绍下这些寄存器的电路结构及工作原理。
1.缓冲寄存器
它是用来暂存某个数据,以便在适当的时间节拍和给定的计算步骤将数据输入或输出到其它记忆单元中去,下图是一个并行输入、并行输出的4位缓冲器的电路原理图,它由4个D触发器组成。
启动时,先在清零端加清零脉冲,把各触发器置0,即Q端为0。然后,把数据加到触发器的D输入端,在CLK时钟信号作用下,输入端的信息就保存在各触发器中(D0~D3)。
2.移位寄存器
移位寄存器能将所储存的数据逐位向左或向右移动,以达到计算机运行过程中所需的功能,请看下图
启动时,先在清零端加清零脉冲,使触发器输出置0。然后,第一个数据D0加到触发器1的串行输入端,在第一个CLK脉冲的上升沿Q0=Q0,Q1=Q2。Q3=Q0。其后,第二个数据D1加到串行输入端,在第二个CLK脉冲到达时,Q0=Q1,Q1=Q0,Q2=Q3=0。以此类推,当第四个CLK来到之后,各输出端分别是Q0=Q3,Q1=Q2,Q2=Q1,Q3=Q0。输出数据可用串行的形式取出,也可用并行开式取出。
3.计数器
计数器也是由若干个触发器组成的寄存器,它的特点是能够把存款在其中的数据加1或减1。计数器的种类也很多,有行波计数器、同步计数器等,下面我们就以行波计数器向大家作个介绍。
下图就是一个由J-K触发器组成的行波计数器的工作原理图。这种计数器的特点是:第一个时钟脉冲促使其最低有效位加1,使其由0变1;第二个时钟脉冲促使最低有效位由1变0。同时推动第二位,使其由0变1;同理,第二位由1变0时又去推动第三位,使其由0变1,这样有如水波前进一样逐位进位下去。
上图中各位的J、K输入端都是悬浮的,这相当于J、K输入端都是置1淖刺锤魑欢即τ谧急阜淖刺V灰敝勇龀灞哐匾坏剑钣冶叩拇シ⑵骶突岱碤由0转为1或由1转为0。
上图中的这个计数器是4位的,因此可以计0~15的数。如果要计更多的数,需要增加位数,如8位计数器可计0~255的数,16位则可计0~65535的数。
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