时序逻辑模块

  • 锁存器
    • 性质
      • 锁存器是透明的,输入改变后输出就会改变。
    • 常用模块
      • SR\text{SR} 锁存器
        • SR\text{SR} 锁存器是使用或非门的锁存器。
        • sr-latch
        • S=0,R=0S = 0, R = 0 是锁存器保持状态,R=1R = 1 时改状态为 00S=1S = 1 时改状态为 11
        • R=0,S=0R = 0, S = 0 是非法状态。
      • S R\overline{\text{S}}\ \overline{\text{R}} 锁存器
        • S R\overline{\text{S}}\ \overline{\text{R}} 锁存器是使用与非门的锁存器。
        • s-inv-r-inv-latch
        • S=1,R=1S = 1, R = 1 是锁存器保持状态,R=0R = 0 时改状态为 00S=1S = 1 时改状态为 11
        • R=0,S=0R = 0, S = 0 是非法状态。
      • 带控制输入 SR\text{SR} 锁存器
        • input-controlled-sr-latch
      • D\text{D} 锁存器
        • SR\text{SR} 锁存器的 S,RS,R 输入统一用 DD 控制,得到 D\text{D} 锁存器。
        • d-latch
        • S=D,R=DS = D, R = \overline{D}
  • 触发器
    • 性质
      • 触发器在一个时钟周期内状态只改变一次,输出不立刻改变。
      • 脉冲触发器在时钟信号为特定值时可以改变状态,边沿触发器在时钟信号变化时改变状态。
    • 分类
      • 主从 SR\text{SR} 触发器
        • 主从 SR\text{SR} 触发器是脉冲触发器。
        • 主从 SR\text{SR} 触发器由两个 SR\text{SR} 锁存器组成,连接相反的时钟信号。
          • 输入侧的是主锁存器,输出侧的是从锁存器。
          • 主从 SR\text{SR} 触发器的状态是从锁存器的状态。
        • master-slave-sr-flip-flop
        • 上图为正脉冲主从 SR\text{SR} 触发器
          • C=1C = 1 时接受输入,处于有效状态,但不改变输出。
          • C=0C = 0 时处于无效状态,由 C=1C = 1 变换到 C=0C = 0 时更新输出。
        • 负脉冲版本只要接入取反时钟信号。
      • D\text{D} 触发器
        • D\text{D} 触发器是边沿触发器。
        • D\text{D} 触发器由输入侧 D\text{D} 锁存器和输出侧 SR\text{SR} 锁存器组成,连接相反的时钟信号。
        • d-flip-flop
        • 上图为正边沿 D\text{D} 触发器,负边沿版本只要去掉时钟信号取反。
        • 正边沿 D\text{D} 触发器是标准触发器。
    • 直接输入
      • 触发器有时需要进行初始化,此过程不依赖于时钟,需要使用直接输入。
      • direct-input
      • 在时钟信号和正常端口的字母前后标数字,表示信号与时钟的依赖关系。
      • 直接输入为异步信号,不标数字。
    • 标准符号
      • standard-symbols