觸發器時序電路英文解釋翻譯、觸發器時序電路的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 flip-flop sequential circuit
分詞翻譯:
觸發的英語翻譯:
spark; touch off; trigger
【計】 trigging
器的英語翻譯:
implement; organ; utensil; ware
【醫】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel
時序的英語翻譯:
【計】 time sequencing; time series; timing sequence
電路的英語翻譯:
circuit; circuitry
【計】 electrocircuit
【化】 circuit; electric circuit
【醫】 circuit
專業解析
觸發器時序電路(Flip-Flop Sequential Circuit)是數字電子系統中的核心組件,用于存儲二進制狀态信息并實現時序邏輯控制。其工作特性由觸發器的狀态變化規律和時鐘信號共同決定。
從結構上看,觸發器時序電路包含以下核心要素:
- 存儲單元:由D型觸發器或JK觸發器等構成,通過交叉耦合的門電路實現雙穩态特性
- 時鐘控制:采用邊沿觸發(Edge-Triggered)或主從(Master-Slave)機制,确保狀态轉換與時鐘信號嚴格同步
- 狀态方程:遵循特征方程(如D觸發器:$Q_{n+1}=D$)進行狀态更新
- 建立/保持時間:滿足$t{su} < T{clk} - t_{pd}$的時序約束條件,防止亞穩态發生
典型應用包括寄存器、計數器、狀态機等數字系統模塊。根據IEEE标準754-2019對時序邏輯的定義,此類電路必須嚴格遵循時鐘域同步原則,确保信號完整性。在VLSI設計中,觸發器時序電路的布局布線需滿足時鐘偏差(Clock Skew)補償要求。
網絡擴展解釋
時序電路是一種數字電路,其輸出不僅取決于當前輸入,還與電路的曆史狀态相關。觸發器是構成時序電路的核心元件,其特性決定了時序電路的工作方式。以下是詳細解釋:
一、觸發器的定義與特性
觸發器(Flip-Flop)是具有雙穩态的存儲元件,能夠保持0或1狀态直到觸發信號到來。關鍵特性包括:
- 記憶功能:通過反饋回路維持狀态
- 時鐘控制:多數觸發器由時鐘邊沿(上升沿/下降沿)觸發
- 輸入類型:常見有D、JK、T等類型,對應不同邏輯功能
二、時序電路基本結構
典型時序電路包含兩個部分:
- 存儲單元:由觸發器構成,保存當前狀态(如D觸發器組成的寄存器)
- 組合邏輯:
- 生成下一狀态(輸入信號與當前狀态的函數)
- 産生輸出信號
三、工作原理示例
以D觸發器構成的4位寄存器為例:
- 時鐘上升沿到來時,所有D觸發器的輸入值被鎖存到Q端
- 在時鐘低電平期間,輸入變化不會影響輸出
- 狀态更新時序需滿足建立時間(tsu)和保持時間(th)要求:
$$
t{clk} > t{su} + t{h} + t{prop}
$$
其中tprop為組合邏輯延遲
四、主要類型及應用
類型 |
特點 |
典型應用 |
同步時序 |
所有觸發器共用時鐘 |
微處理器、狀态機 |
異步時序 |
無統一時鐘(已較少使用) |
早期計數器 |
Mealy型 |
輸出依賴輸入和當前狀态 |
通信協議控制器 |
Moore型 |
輸出僅依賴當前狀态 |
自動控制系統 |
五、關鍵設計要點
- 時鐘偏移控制:保證時鐘信號到達各觸發器的時差在允許範圍内
- 亞穩态預防:通過兩級觸發器串聯處理異步信號
- 功耗優化:采用時鐘門控技術降低動态功耗
時序電路廣泛應用于數字系統的核心部件,如:
- CPU中的指令流水線
- DDR内存的讀寫控制
- 通信系統的幀同步電路
- 物聯網設備的低功耗狀态機
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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