D触发器

SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端，它们分别是预置和清零端，低电平有效。当SD=0且RD=1时,不论输入端D为何种状态，都会使Q=1，Q非=0，即触发器置1；当SD=1且RD=0时，触发器的状态为0,SD和RD通常又称为直接置1和置0端。我们设它们均已加入了高电平，不影响电路的工作。

工作过程如下：

1.CP=0时，与非门G3和G4封锁，其输出Q3=Q4=1，触发器的状态不变。同时，由于Q3至Q5和Q4至Q6的反馈信号将这两个门打开，因此可接收输入信号D，Q5=D非，Q6=Q5非=D。

2.当CP由0变1时触发器翻转。这时G3和G4打开，它们的输入Q3和Q4的状态由G5和G6的输出状态决定。Q3=Q5非=D，Q4=Q6非=D非。由基本RS触发器的逻辑功能可知，Q=Q3=D。

3.触发器翻转后，在CP=1时输入信号被封锁。这是因为G3和G4打开后，它们的输出Q3和Q4的状态是互补的,即必定有一个是0，若Q3为0，则经G3输出至G5输入的反馈线将G5封锁，即封锁了D通往基本RS 触发器的路径；该反馈线起到了使触发器维持在0状态和阻止触发器变为1状态的作用,故该反馈线称为置0维持线,置1阻塞线。Q4为0时，将G3和G6封锁，D端通往基本RS触发器的路径也被封锁。Q4输出端至G6反馈线起到使触发器维持在1状态的作用，称作置1维持线；Q4输出至G3输入的反馈线起到阻止触发器置0的作用,称为置0阻塞线。因此，该触发器常称为维持-阻塞触发器。总之，该触发器是在CP正跳沿前接受输入信号，正跳沿时触发翻转，正跳沿后输入即被封锁,三步都是在正跳沿后完成，所以有边沿触发器之称。与主从触发器相比,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰能力和更高的工作速度。

1.建立时间:

由维持阻塞触发器的电路可见,由于CP信号是加到门G3和G4上的,因而在CP上升沿到达之前门G5和G6输出端的状态必须稳定地建立起来。输入信号到达D端以后，要经过一级门电路的传输延迟时间G5的输出状态才能建立起来,而G6的输出状态需要经过两级门电路的传输延迟时间才能建立,因此D端的输入信号必须先于CP的上升沿到达，而且建立时间应满足： tset≥2tpd。

2.保持时间：

为实现边沿触发,应保证CP=1期间门G5的输出状态不变,不受D端状态变化的影响。为此，在D=0的情况下，当CP上升沿到达以后还要等门G3输出的低电平返回到门G5的输入端以后,D端的低电平才允许改变。因此输入低电平信号的保持时间为tHL≥tpd。在 D=1的情况下，由于CP上升沿到达后G4的输出将G3封锁，所以不要求输入信号继续保持不变,故输入高电平信号的保持时间tHH=0。

3.传输延迟时间：

从CP上升沿到达时开始计算,输出由高电平变为低电平的传输延迟时间tPHL和由低电平变为高电平的传输延迟时间tPLH分别是:tPHL=3tpd tPLH=2tpd

4.最高时钟频率：

为保证由门G1～G4组成的同步RS触发器能可靠地翻转，CP高电平的持续时间应大于 tPHL,所以时钟信号高电平的宽度tWH应大于tPHL。而为了在下一个CP上升沿到达之前确保门G5和G6新的输出电平得以稳定地建立，CP低电平的持续时间不应小于门G4的传输延迟时间和tset之和，即时钟信号低电平的宽度tWL≥tset+tpd

最后说明一点，在实际集成触发器中，每个门传输时间是不同的，并且作了不同形式的简化，因此上面讨论的结果只是一些定性的物理概念。其真实参数由实验测定。在考虑建立保持时间时，应该考虑时钟树向后偏斜的情况，在考虑建立时间时应该考虑时钟树向前偏斜的情况。在进行后仿真时，最大延迟用来检查建立时间，最小延时用来检查保持时间。

使用VHDL语言设计D触发器

LIBRARY ieee;

USE ieee.std_logic_1164.all;

ENTITY dflipflop IS

PORT (D,C : IN STD_LOGIC;

Q : OUT STD_LOGIC);

END dflipflop;

ARCHITECTURE Behavior OF dflipflop IS

BEGIN

PROCESS( C )

BEGIN

IF C'EVENT AND C='1' THEN

Q<=D;

END IF;

END PROCESS;

END Behavior;

使用Verilog HDL语言实现D触发器（带R、S端）

//门级

module cfq(s,r,d,clk,q,qbar);

input s,r,d,clk;

output q,qbar;

wire na1,na2,na3,na4;

nand

nand1(na1,s,na4,na2),

nand2(na2,r,na1,clk),

nand3(na3,na2,clk,na4),

nand4(na4,na3,r,d),

nand5(q,s,na2,qbar),

nand6(qbar,q,r,na3);

endmodule

或

//行为级

module dff_rs_async(clk,r,s,d,q);

input clk,r,s,d;

output q;

reg q;

always@(posedgeclk or posedge r or posedge s)

begin

if(r) q<=1'b0;

else if(s) q<=1'b1;

else q<=d;

end

endmodule

d触发器芯片有:

双D触发器74LS74

74LS364八D触发器（三态）

7474、74 H74、74F74、74ALS74、74L74、74LS74A、74S74、74HC73、74C74双D型正沿触发器（带预置和清除端）

74174、74LS174、74F174、74ALS174、74S174、74HC174、74C174　六D型触发器（带清除端）

74175、74LS175、74F175、74ALS175、74S175、74HC175、74C175 四D型触发器（带清除端）

74273、74LS273、74S273、74F273、74ALS273、74HC273 八D型触发器（带清除端）

74LS377、74F377、74S3777　八D 触发器

74LS378、74F378、74S378、74HC378　六D 触发器

74LS379、74F379、74S379、74HC379八D 触发器

74HC74 74LS90 双D触发器74LS74

74LS364八D触发器（三态）

7474、74 H74、74F74、74ALS74、74L74、74LS74A、74S74、74HC73、74C74双D型正沿触发器（带预置和清除端）

74174、74LS174、74F174、74ALS174、74S174、74HC174、74C174　六D型触发器（带清除端）

74175、74LS175、74F175、74ALS175、74S175、74HC175、74C175 四D型触发器（带清除端）

74273、74LS273、74S273、74F273、74ALS273、74HC273 八D型触发器（带清除端）

74LS377、74F377、74S3777　八D 触发器

74LS378、74F378、74S378、74HC378　六D 触发器

74LS379、74F379、74S379、74HC379八D 触发器

D触发器配上适当的组合逻辑电路，可实现JK触发器的功能。

设计原理：

对于JK触发器有：

Q n+1=JQ n+KQ n

对于D触发器有：

Q n+1=D

而D=Y

所以Q n+1=Y

Y=JQ n+KQ n

可根据此式设计转换电路。

转换原理图如下图所示：

用D触发器构成JK触发器原理图