
【计】 edge-triggered flip-flop
edge; fringe
spark; touch off; trigger
【计】 trigging
trigger
【计】 FF; flip-flop; flip-floph
【化】 trigger
边沿触发的触发器(Edge-Triggered Flip-Flop)是一种数字电路元件,其状态仅在时钟信号边沿(上升沿或下降沿)时发生改变。其核心机制通过检测时钟信号的电平跳变来实现数据锁存,而非依赖电平持续状态。这一特性使其在同步时序电路中具有高抗干扰性和精准时序控制能力。
关键特性与原理
触发机制
分为上升沿触发(Positive-Edge)和下降沿触发(Negative-Edge),通过时钟信号边沿的微分电路检测瞬态跳变。例如D触发器在时钟上升沿将输入D值传递至输出Q,其他时刻保持状态(参考《Digital Electronics》P. Malvino, 2022)。
电路结构
采用主从架构(Master-Slave)或传输门设计,包含两个锁存器级联工作。边沿触发通过控制传输门开关时序实现,如74HC74芯片采用CMOS工艺实现亚稳态时间低于1.5ns(Texas Instruments技术文档SN74HC74A)。
应用场景
主要用于寄存器、计数器等时序逻辑电路,在CPU流水线寄存器中可确保指令周期精确同步(IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs, Vol. 65, 2018)。
性能指标
参考文献
边沿触发的触发器是一种时序逻辑电路元件,其核心特点是仅在时钟脉冲(CP)的上升沿或下降沿时刻接收输入信号并改变状态,其他时间保持稳定。以下是其详细解释:
触发时机严格限定
仅在CP的约定跳变(正跳变或负跳变)瞬间对输入数据进行采样和更新,在CP=0/1期间或非约定跳变时,触发器不响应输入变化。
抗干扰能力强
由于只在边沿瞬间采样数据,输入信号在非触发时段的干扰或毛刺不会影响输出状态,可靠性高。
解决“空翻”问题
传统的电平触发器在CP有效期间可能因输入变化多次翻转(空翻),而边沿触发方式通过限制触发时机彻底避免了这一问题。
例如,对于下降沿触发的D触发器,其输出可表示为:
$$ Q^{n+1} = D quad text{(当CP下降沿到来时)} $$
其他时间保持$Q^n$不变。
电平触发器在CP有效电平(如高电平)持续期间均可能响应输入变化,而边沿触发器仅在跳变瞬间动作,时序控制更精确。
如需进一步了解具体电路结构或型号,可参考(搜狗百科)和(原创力文档)的完整内容。
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