D觸發(fā)器是數(shù)字電路中最基本的存儲(chǔ)器件之一，它可以存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制位的值，而且還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和控制。在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，D觸發(fā)器被廣泛應(yīng)用于各種電路中，比如計(jì)數(shù)器、寄存器、移位寄存器等。那么，為什么D觸發(fā)器有記憶功能呢？本文將從D觸發(fā)器的工作原理入手，詳細(xì)探究D觸發(fā)器為何具備記憶功能。

一、D觸發(fā)器的基本結(jié)構(gòu)

D觸發(fā)器是由兩個(gè)互補(bǔ)的鎖存器構(gòu)成的，一個(gè)是主鎖存器，一個(gè)是輔助鎖存器。主鎖存器由兩個(gè)反相器和兩個(gè)與門(mén)構(gòu)成，輔助鎖存器由一個(gè)反相器和一個(gè)與門(mén)構(gòu)成。

D觸發(fā)器的輸入端有兩個(gè)，一個(gè)是數(shù)據(jù)輸入端D，一個(gè)是時(shí)鐘輸入端CLK。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為高電平時(shí)，主鎖存器的輸入端就會(huì)對(duì)D進(jìn)行采樣，將D的值存儲(chǔ)到主鎖存器中；當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為低電平時(shí)，主鎖存器的輸出端就會(huì)保持原來(lái)的狀態(tài)，即將D的值鎖存到主鎖存器中。輔助鎖存器的作用是將主鎖存器的輸出信號(hào)進(jìn)行反相，以保證輸出信號(hào)的正確性。

二、D觸發(fā)器的工作原理

D觸發(fā)器的工作原理非常簡(jiǎn)單，其實(shí)就是利用時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿來(lái)控制數(shù)據(jù)輸入端D的采樣和鎖存。

當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為高電平時(shí)，主鎖存器的輸入端就會(huì)對(duì)D進(jìn)行采樣，將D的值存儲(chǔ)到主鎖存器中。此時(shí)，D觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q就會(huì)隨著D的變化而變化，因?yàn)橹麈i存器的輸出信號(hào)就是D觸發(fā)器的輸出信號(hào)。

當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)CLK為低電平時(shí)，主鎖存器的輸出端就會(huì)保持原來(lái)的狀態(tài)，即將D的值鎖存到主鎖存器中。此時(shí)，D觸發(fā)器的輸出信號(hào)Q就會(huì)保持原來(lái)的狀態(tài)，不會(huì)隨著D的變化而變化。

由此可見(jiàn)，D觸發(fā)器的記憶功能是由主鎖存器實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)為低電平時(shí)，主鎖存器的輸出信號(hào)就會(huì)保持原來(lái)的狀態(tài)，這樣就可以將D的值存儲(chǔ)在主鎖存器中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的記憶功能。

三、D觸發(fā)器的應(yīng)用

D觸發(fā)器廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字電路中，比如計(jì)數(shù)器、寄存器、移位寄存器等。在計(jì)數(shù)器中，D觸發(fā)器被用來(lái)存儲(chǔ)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值增加或減少時(shí)，D觸發(fā)器的輸出信號(hào)也會(huì)隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器的功能。

在寄存器中，D觸發(fā)器被用來(lái)存儲(chǔ)寄存器中的數(shù)據(jù)，當(dāng)需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，就可以通過(guò)D觸發(fā)器的輸入輸出端進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和控制。

在移位寄存器中，D觸發(fā)器被用來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的移位操作，當(dāng)需要將數(shù)據(jù)向左或向右移動(dòng)時(shí)，就可以通過(guò)D觸發(fā)器的輸入輸出端進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和控制。

四、總結(jié)

D觸發(fā)器是數(shù)字電路中最基本的存儲(chǔ)器件之一，它具有記憶功能，可以存儲(chǔ)一個(gè)二進(jìn)制位的值，并且可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和控制。D觸發(fā)器的工作原理非常簡(jiǎn)單，利用時(shí)鐘信號(hào)的上升沿或下降沿來(lái)控制數(shù)據(jù)輸入端D的采樣和鎖存。D觸發(fā)器被廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字電路中，比如計(jì)數(shù)器、寄存器、移位寄存器等。