
【計】 edge-triggered flip-flop
edge; fringe
spark; touch off; trigger
【計】 trigging
trigger
【計】 FF; flip-flop; flip-floph
【化】 trigger
邊沿觸發的觸發器(Edge-Triggered Flip-Flop)是一種數字電路元件,其狀态僅在時鐘信號邊沿(上升沿或下降沿)時發生改變。其核心機制通過檢測時鐘信號的電平跳變來實現數據鎖存,而非依賴電平持續狀态。這一特性使其在同步時序電路中具有高抗幹擾性和精準時序控制能力。
關鍵特性與原理
觸發機制
分為上升沿觸發(Positive-Edge)和下降沿觸發(Negative-Edge),通過時鐘信號邊沿的微分電路檢測瞬态跳變。例如D觸發器在時鐘上升沿将輸入D值傳遞至輸出Q,其他時刻保持狀态(參考《Digital Electronics》P. Malvino, 2022)。
電路結構
采用主從架構(Master-Slave)或傳輸門設計,包含兩個鎖存器級聯工作。邊沿觸發通過控制傳輸門開關時序實現,如74HC74芯片采用CMOS工藝實現亞穩态時間低于1.5ns(Texas Instruments技術文檔SN74HC74A)。
應用場景
主要用于寄存器、計數器等時序邏輯電路,在CPU流水線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
參考文獻
邊沿觸發的觸發器是一種時序邏輯電路元件,其核心特點是僅在時鐘脈沖(CP)的上升沿或下降沿時刻接收輸入信號并改變狀态,其他時間保持穩定。以下是其詳細解釋:
觸發時機嚴格限定
僅在CP的約定跳變(正跳變或負跳變)瞬間對輸入數據進行采樣和更新,在CP=0/1期間或非約定跳變時,觸發器不響應輸入變化。
抗幹擾能力強
由于隻在邊沿瞬間采樣數據,輸入信號在非觸發時段的幹擾或毛刺不會影響輸出狀态,可靠性高。
解決“空翻”問題
傳統的電平觸發器在CP有效期間可能因輸入變化多次翻轉(空翻),而邊沿觸發方式通過限制觸發時機徹底避免了這一問題。
例如,對于下降沿觸發的D觸發器,其輸出可表示為:
$$ Q^{n+1} = D quad text{(當CP下降沿到來時)} $$
其他時間保持$Q^n$不變。
電平觸發器在CP有效電平(如高電平)持續期間均可能響應輸入變化,而邊沿觸發器僅在跳變瞬間動作,時序控制更精确。
如需進一步了解具體電路結構或型號,可參考(搜狗百科)和(原創力文檔)的完整内容。
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