什麼是時序電路？
「組合電路」是根據當前輸入訊號的組合來決定輸出電平的電路。換言之，就是現在的輸出不會被過去的輸入所左右，也可以說成是，過去的輸入狀態對現在的輸出狀態沒有影響的電路。
「時序電路」和「組合電路」不同。「時序電路」的輸出不僅受現在輸入狀態的影響，還要受過去輸入狀態的影響。
那麼，如何才能將過去的輸入狀態反映到現在的輸出上呢？「時序電路」到底需要些什麼呢？人類總是根據過去的經驗，決定現在的行動，這時我們需要的就是—記憶。同樣，「時序電路」也需要這樣的功能。這種能夠實現人類記憶功能的元器件就是觸發器。
按結構和功能，觸發器可以分為rs型、jk型、d型和t型。在這裡，我們只講解比較有代表性的型別，rs型和d型。
觸發器就象乙個蹺蹺板
觸發器的工作方式與日本的「起坐親子遊戲」很象。日本的「起坐親子遊戲」，指的就是公園裡的蹺蹺板。想起蹺蹺板，就能想象出rs觸發器的工作原理。
圖1：rs觸發器的電路圖
圖2就是乙個蹺蹺板。這個蹺蹺板有些生鏽，即使沒有人坐，也不能恢復水平狀態。請記住它保持傾斜的樣子。假設：
● 蹺蹺板的兩端是輸出q和q#。
● 左右的2個人是r君和s君，表示輸入。坐上蹺蹺板表示邏輯高h狀態，沒有在蹺蹺板上表示邏輯低l狀態。
（每次只允許乙個人坐，兩人不能同時坐。）
圖2：蹺蹺板的初始狀態（q=l、q#=h、r=l、s=l）
當s君坐上蹺蹺板（s=h）時，輸出q就變為h（q#變成l）（圖3 ）
圖3：s君坐在蹺蹺板上的狀態（q=h、q#=l、r=l、s=h）
即使s君下來了，蹺蹺板也不會改變動作（s=l），q#還是l，不改變（圖4）
圖4：s君從蹺蹺板上下來的狀態（q=h、q#=l、r=l、s=l）
當r君坐上蹺蹺板時，q變成l（q#變成h）。當r君從蹺蹺板上下來時，也會保持l狀態。從這個過程來看，我們是不是可以說蹺蹺板記住了以前坐過它的人呢。
用真值表表示rs觸發器的工作過程的話，就象圖5所示一樣。表中q0和q0#表示的是輸入變化以前的輸出。
圖5：rs觸發器的真值表
rs觸發器是最簡單的觸發器。主要用於防止機械式開關的誤操作。
按時鐘變化記憶的d觸發器
d觸發器是在時鐘訊號（ck）的上公升沿（訊號從l→h的變化）或下降沿（訊號從h→l的變化）時，保持輸入訊號狀態，改變輸出訊號的觸發器。
圖6：d觸發器
q0：輸入變化前的輸出 x：h或l都可以 ↑：l向h的轉移 圖7：d觸發器的真值表
現在，我們用蹺蹺板來說明d觸發器的工作原理。蹺蹺板的初始狀態如圖8所示。d君坐上蹺蹺板表示輸入為h，從蹺蹺板上下來表示輸入為l。蹺蹺板的另一邊，放乙個比d君輕的重物。另外，這個蹺蹺板與一般的蹺蹺板不同，只有在時鐘ck上公升沿時，才改變蹺起的方向。
圖8：d觸發器的初始狀態 （ck=l、d=h、q=l、q#=h）
看著圖8，你不覺得有些奇怪嗎？d君坐在蹺蹺板上，卻沒有變化。按理說，由於d君比重物重，d君（q#）應該降下來，才對。為什麼蹺蹺板沒有發生變化呢，這是因為ck還保持l狀態。當ck變為h（ck上公升）時，蹺蹺板就蹺起來了，d君就下降了（圖9）。
圖9：d觸發器的ck處於上公升狀態（d=h、q=h、q#=l）
然後，ck就穩定在h狀態。這時，不管d君是從蹺蹺板上下來，還是再坐上去，蹺蹺板都不動。只要不在ck的上公升狀態，蹺蹺板就一直保持以前的狀態。
這種動作的觸發器被稱為d觸發器，具有在時鐘上公升瞬間，保持（記憶）輸入狀態的功能，是一種時鐘同步時序電路。d觸發器是時序電路的基本元件，用途廣泛。d觸發器的多級組合，可以做成移位暫存器、分頻電路等。也可用於cpu內部的暫存器等。
sram是觸發器構成的嗎？
觸發器可以記憶h或l，1位的資訊。大量排列觸發器，並使之具有可選擇性後，就可以構成sram。由於sram的輸入輸出速度比dram和快閃儲存器的訪問速度高得多，所以，常用作cpu的快取和暫存器。
儘管我們這樣說，實際上cpu中內建的儲存器或暫存器並非使用的是rs觸發器這樣的邏輯門。由於使用邏輯門，會使電路規模變大，所以，一般使用4到6個fet，再經過優化，構成儲存器的1位（圖a）。
圖a：sram的基本電路
時鐘同步電路的必要性
我們分兩次，「組合電路」和「時序電路」，對邏輯電路的基礎進行了講解。實際上，在設計邏輯電路時，有很多應該注意的事項。其中特別重要的就是關於時鐘同步電路的注意事項。
在「組合電路」中，微小的訊號傳輸遲延，都有可能造成輸出毛刺。儘管毛刺是乙個極其短暫的訊號，但也可以引起邏輯電路的誤動作。為了迴避這個問題，就要使用時鐘同步電路。
圖10：時鐘同步電路的思路
圖10給出了時鐘同步電路的概要。如圖所示，其構造是在ff（觸發器）之間夾著「組合電路」。毛刺是「組合電路」在輸出穩定之前，輸出的短暫訊號。因此，在「組合電路」輸出穩定以後，再改變時鐘，用觸發器保持這個輸出，就可以迴避這種誤動作了。
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D觸發器二分頻電路
有時真的要感慨一下自己電路學的夠爛的，啥都不會，做示波器要學習分頻電路，學唄。將d觸發器的q非端接到資料輸入端d即可實現二分頻，說白了就是clk時鐘訊號的乙個週期q端電平反轉一次，很好理解。s 和r 接至基本rs 觸發器的輸入端，它們分別是預置和清零端，低電平有效。當s 1且r 0時,不論輸入端d為...
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