单片机基础：锁存器与触发器深度解析

"该资源是一本关于锁存器和触发器的PDF电子书，主要讲解了单片机中基础的存储单元概念，包括锁存器和触发器的工作原理、电路结构以及逻辑功能。" 在单片机设计和数字电路领域，锁存器和触发器是至关重要的组件，它们构成了数据存储和信息处理的基础。锁存器和触发器都是双稳态存储单元电路，能够保持数据状态直到被新的输入信号改变。 5.1 双稳态存储单元电路： 双稳态电路有两种稳定状态，可以用来存储一个比特的信息。这种电路的特点是当输入信号改变时，输出状态会立即响应，而一旦稳定，除非再次受到外部信号的影响，否则输出将保持不变。 5.2 锁存器： 锁存器是一种边沿触发的存储设备，它能在时钟脉冲的上升沿或下降沿捕获输入数据，并将其存储在输出端，即使输入信号随后改变，输出也会保持不变。常见的锁存器如D型、T型和JK型等。 5.3 触发器： 触发器是另一种双稳态存储单元，但与锁存器不同，它通常在时钟脉冲的上升沿或下降沿触发时改变状态。触发器分为多种类型，如主从触发器、维持阻塞触发器和传输门触发器等。 5.3.1 主从触发器： 主从触发器由主电路和从电路两部分组成。在时钟脉冲的上升沿到来之前，主电路接收输入信号，而在上升沿到来时，从电路根据主电路的状态更新输出。74HC/HCT74是常见的集成主从触发器芯片。 5.3.2 维持阻塞触发器： 维持阻塞触发器（DFF，D-Type Flip-Flop）在时钟脉冲的上升沿进行状态转换，只有当SD（设置）和RD（复位）均为1时，触发器才不会对输入D做出响应，即维持当前状态。其逻辑图和逻辑符号展示了如何通过SD和RD控制触发器的预置和清零操作。 5.3.3 利用传输延迟的触发器： 这类触发器利用晶体管的传输延迟来实现边沿触发，通常用于高速数据处理。 5.3.4 触发器的动态特性： 触发器的动态特性主要关注其建立时间、保持时间和时钟边沿的敏感度，这些特性决定了触发器在高速系统中的稳定性和可靠性。 触发器的逻辑功能通常通过真值表来表示，展示不同输入组合下输出的对应状态。例如，D触发器的逻辑功能表会明确指出，在时钟脉冲上升沿，输出Q的下一状态取决于D输入的当前状态。 锁存器和触发器是数字系统中数据存储和传输的关键元素，理解它们的工作原理和特性对于设计和分析数字电路至关重要。这本书深入介绍了这些基础知识，对于学习单片机和数字电路设计的读者非常有价值。