如何设计一款简单的D触发器电路?
该设计主要思路为时钟分频和逻辑运算。也可以理解为计数器设计和进位提取。
需要建立对D触发器的工作方式和各种逻辑门电路的工作方式的正确认识和使用
1、观察该系统输入输出波形可以确定该系统为时钟的四分频(2位2进制)
2、使用双D触发器对时钟进行四分频,一个D触发器可以完成2分频,级联即可完成4分频,根据D触发器分频基本电路设计电路原理图如下:
图中数字信号D(3)为时钟信号二分频,数字信号D(5)为D(3)信号的二分频
3、观察输出波形如下图,可以确认对信号D(3)取反后与D(2)、D(5)进行逻辑与(模2加)运算可以提取所需波形。
4、修改电路设计如下图:
可以直接使用74LS74的反相输出端减少反相器的使用。
5、模拟仿真输入和输出如下图:
观察仿真结果可以发现输出信号D(8)高电平持续时间位半个CP,4个CP为一个周期,符合设计要求。
注意:仿真使用的D触发器为边沿触发,边沿触发D触发器工作过程如下:
当时钟CP上升沿到达时,D输入端的状态被送到Q输出端。
当时钟CP上升沿完成后,Q输出端保持原有的状态,等待下一个CP上升沿。
部分触发器带有复位端和置位端,根据其有效电平可以对Q端进行清0或者置1的操作。
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