D 觸發(fā)器或數(shù)據(jù)觸發(fā)器是一種觸發(fā)器，它只有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入“D”和一個(gè)時(shí)鐘脈沖輸入， 這種觸發(fā)器也稱為延遲觸發(fā)器，經(jīng)常用于許多時(shí)序電路，如寄存器、計(jì)數(shù)器等。下面一起來(lái)了解一下D觸發(fā)器不同應(yīng)用下的電路圖。

一、使用D觸發(fā)器的移位寄存器

觸發(fā)器也是單個(gè)寄存器，當(dāng)一個(gè)寄存器設(shè)計(jì)有多個(gè)觸發(fā)器時(shí)，可以存儲(chǔ)一位，可以容納更多位數(shù)據(jù)。最后，移位寄存器是一種用于存儲(chǔ)或傳輸數(shù)據(jù)的邏輯電路。

移位寄存器設(shè)計(jì)有不同數(shù)量的觸發(fā)器，數(shù)據(jù)可以從左到右或從右到左傳送。它可以有并行輸入或串行輸入和串行輸出或并行輸出。移位寄存器也可以設(shè)計(jì)為D觸發(fā)器。

二、使用 D 觸發(fā)器的串行輸入串行輸出移位寄存器

在這種類型的寄存器中，輸入是一次一位串行，輸出也是串行一位。

帶D觸發(fā)器的串行輸入串行輸出移位寄存器設(shè)計(jì)

每個(gè)觸發(fā)器一次只能存儲(chǔ)一位，因此對(duì)于 4 位移位寄存器，需要四個(gè)觸發(fā)器。如上所示，串行數(shù)據(jù)通過(guò)第一個(gè)觸發(fā)器的 D 應(yīng)用到所有剩余的觸發(fā)器。當(dāng)一系列數(shù)據(jù)輸入寄存器時(shí)，每一位都隨著時(shí)鐘脈沖的每個(gè)正沿提供給下一個(gè)觸發(fā)器，并且隨著每個(gè)時(shí)鐘脈沖，串行數(shù)據(jù)從一個(gè)觸發(fā)器移動(dòng)到下一個(gè)觸發(fā)器。

三、2 位移位寄存器使用 D 觸發(fā)器

下圖是可以存儲(chǔ)或傳輸2位數(shù)據(jù)的2位移位寄存器的示意圖。其中輸入數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)都是串行的，所以它是一個(gè) 串行輸入串行輸出 （SISO） 兩位移位寄存器，輸入數(shù)據(jù)的過(guò)程從寄存器的最低有效位開(kāi)始，數(shù)據(jù)輸入隨著時(shí)鐘脈沖的每個(gè)正沿進(jìn)入寄存器。

使用D觸發(fā)器的移位寄存器

三、使用 D 觸發(fā)器的并行輸入串行輸出移位寄存器

下面是 4 位移位寄存器的 XNUMX 條不同的數(shù)據(jù)線；每個(gè) D 觸發(fā)器都有其單獨(dú)的輸入。數(shù)據(jù)以并行方式送入各個(gè)寄存器。對(duì)于每個(gè)時(shí)鐘脈沖，數(shù)據(jù)位都移向此處的輸出 Z。輸出以串行序列形式輸出。并行輸入串行輸出 （PISO） 移位寄存器可以進(jìn)行兩種數(shù)據(jù)加載：同步加載和異步加載。有了這個(gè)移位寄存器，就可以將并行形式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行形式的數(shù)據(jù)。

并行輸入串行輸出移位寄存器電路圖

四、使用 D 觸發(fā)器的 4 位雙向移位寄存器

一個(gè) 4 位 雙向移位寄存器 是一種移位寄存器，其中數(shù)據(jù)位可以根據(jù)需要從左向右或從右向左移位。當(dāng)Right/Left為高電平時(shí)，該電路作為右移位寄存器工作，當(dāng)它為低電平時(shí)，該電路作為左移位寄存器，數(shù)據(jù)隨著該類型寄存器中時(shí)鐘脈沖的每個(gè)正沿而移位。

用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)的4位雙向移位寄存器示意圖

五、使用 D 觸發(fā)器的 4 位通用移位寄存器

這是一個(gè) 雙向移位 寄存器，其中輸入可以串行或并行方式饋送，輸出也可以串行或并行方式。這就是為什么它被稱為通用移位寄存器。此外，它可以開(kāi)發(fā)一個(gè)D觸發(fā)器，如通用移位寄存器的給定圖所示。

使用d觸發(fā)器的通用寄存器電路圖

六、使用D觸發(fā)器的偽隨機(jī)序列發(fā)生器

偽噪聲序列 不是真正隨機(jī)的；它是一個(gè)有待確定的有限長(zhǎng)度的周期性二進(jìn)制序列。該 PN序列發(fā)生器 可以設(shè)計(jì)一個(gè)線性反饋移位寄存器，而在移位寄存器中，數(shù)據(jù)隨著每個(gè)時(shí)鐘周期從左向右移位。

使用 d 觸發(fā)器的 PN 序列發(fā)生器設(shè)計(jì)偽噪聲序列發(fā)生器 采用D觸發(fā)器和異或門設(shè)計(jì)；這里的位隨著時(shí)鐘從左向右移位，第三個(gè) D 觸發(fā)器的輸出和第二個(gè) D 觸發(fā)器的輸出一起異或并作為輸入饋送到第一個(gè) D 觸發(fā)器。PN 序列隨著所用觸發(fā)器的數(shù)量而增加。

七、雙邊沿觸發(fā) D 觸發(fā)器

雙邊沿或雙邊沿觸發(fā) D 觸發(fā)器 是一種時(shí)序電路，可以從時(shí)鐘脈沖的正負(fù)沿選擇數(shù)據(jù)。雙邊沿觸發(fā) D 觸發(fā)器可以由兩個(gè) D 觸發(fā)器設(shè)計(jì)為一個(gè)正極。正沿 D 觸發(fā)器輸出饋入一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，負(fù)沿 d 觸發(fā)器輸出饋入多路復(fù)用器的另一個(gè)輸入數(shù)據(jù)。

用 MUX 和 D 觸發(fā)器設(shè)計(jì)的雙邊沿觸發(fā) D 觸發(fā)器

八、使用 D 觸發(fā)器的交通燈控制器

交通燈控制器 可以用d觸發(fā)器設(shè)計(jì)，如圖所示，第2個(gè)D觸發(fā)器的Qbar為紅燈供電。第一個(gè) D 觸發(fā)器的 Q 為黃燈供電，而當(dāng)與門為高電平時(shí)，綠燈供電。

用D觸發(fā)器設(shè)計(jì)的交通燈控制器示意圖

兩個(gè)D觸發(fā)器在時(shí)鐘高電平時(shí)都處于切換狀態(tài)，沒(méi)有時(shí)鐘時(shí)觸發(fā)器都處于切換狀態(tài)；觸發(fā)器處于保持狀態(tài)?？赏ㄟ^(guò)時(shí)鐘頻率控制每盞燈的持續(xù)時(shí)間；對(duì)于不同的要求，可以改變時(shí)鐘脈沖頻率。

編輯：黃飛