D触发器原理：钟控D触发器和边沿D触发器
一、d触发器原理
d触发器(data flip-flop)也称为维持-阻塞边沿d触发器，由六个与非门组成，其电路图及其逻辑符号如下图所示。其中g1和g2构成基本的rs触发器，g3和g4构成时钟控制电路，g5和g6组成数据输入电路。
二、d触发器原理- -钟控d触发器
在分析维持-阻塞边沿d触发器的工作原理之前，让我们先来看看 r0的复位功能 、s0的置位功能是如何实现的吧。
电路中的 r0、s0端分别完成复位功能和置位功能，均为低电平有效，即r0=0、s0=1 时，不论输入数据d处于什么状态，其输出端都为q0=0，q0非=1 ，即触发器清0;而当 r0=1、s0=0时，不论输入数据d处于什么状态，其输出端都为q0=1，q0非=0，即触发器置1。由于 r0和s0分别为直接复位端和置位端，在分析d触发器工作原理时均视为高电平，以保证不影响电路工作。具体工作原理如下：
(1)当 时，g2输出端为1，即 ;与此同时， 的低电平到达g6的输入端，使得g6输出端为1，g5输出端为0，g3输出端为1，此时g1的三个输入都为高电平，从而导致其输出端为低电平，即q=0。完成了触发器复位的功能。
(2)当 时，g1的输出端为1，即q=1;与此同时， 的低电平到达g5的输入端，使得g5输出端为1，当cp=1时，g3输出端为0，g4输出端为1，此时g2的三个输入都为高电平，从而导致其暑促段为低电平，即 。完成了触发器置位的功能。
三、d触发器原理- -边沿d触发器
根据以上对钟控触发器的分析可知， r0的复位功能和 s0的置位功能与cp信号无关，均为低电平时有效，而当 r0、s0 均为高电平时，输出端状态取决于输入端d，其工作原理如下：
(1)在d=0前提下，g6输出端为1。当cp=0时，g3、g4输出端都为1，g5输出端为0，使得g3输出端恒为1，保持不变;当cp由0变为1时，g3保持输出端为1，g4输出端变为0，从而导致 ，而g4输出端连接到g6的输入端，使得g6输出端恒为1，在改变d时也保持不变。故将g4到g6的连接线称为置0维持线，故将g3到g4的连接线称为置0阻塞线。
(2)在d=1前提下，当cp=0时，g3、g4输出端都为1，g6输出端为0，使得g4、g5输出端恒为1，保持不变;当cp由0变为1时，g3输出端变为0，从而导致 ，而g3的输出端连接到g5的输入端，使得g5输出端恒为1，在改变d时也保持不变。故将g3到g5的连接线称为置1维持线，g5到g6的连接线称为置1阻塞线。
根据以上分析可知，该边沿触发器的特性方程为 。由于采用了维持阻塞的结构，当时钟信号cp的上升沿到来时，将d的数据送到输出端，具有边沿触发的特性，而在cp信号上升沿之后，即使d的数据发生了改变，输出端也不会发生改变。
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二、d触发器原理- -钟控d触发器
在分析维持-阻塞边沿d触发器的工作原理之前，让我们先来看看 r0的复位功能 、s0的置位功能是如何实现的吧。
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(1)当 时，g2输出端为1，即 ;与此同时， 的低电平到达g6的输入端，使得g6输出端为1，g5输出端为0，g3输出端为1，此时g1的三个输入都为高电平，从而导致其输出端为低电平，即q=0。完成了触发器复位的功能。
(2)当 时，g1的输出端为1，即q=1;与此同时， 的低电平到达g5的输入端，使得g5输出端为1，当cp=1时，g3输出端为0，g4输出端为1，此时g2的三个输入都为高电平，从而导致其暑促段为低电平，即 。完成了触发器置位的功能。
三、d触发器原理- -边沿d触发器
根据以上对钟控触发器的分析可知， r0的复位功能和 s0的置位功能与cp信号无关，均为低电平时有效，而当 r0、s0 均为高电平时，输出端状态取决于输入端d，其工作原理如下：
(1)在d=0前提下，g6输出端为1。当cp=0时，g3、g4输出端都为1，g5输出端为0，使得g3输出端恒为1，保持不变;当cp由0变为1时，g3保持输出端为1，g4输出端变为0，从而导致 ，而g4输出端连接到g6的输入端，使得g6输出端恒为1，在改变d时也保持不变。故将g4到g6的连接线称为置0维持线，故将g3到g4的连接线称为置0阻塞线。
(2)在d=1前提下，当cp=0时，g3、g4输出端都为1，g6输出端为0，使得g4、g5输出端恒为1，保持不变;当cp由0变为1时，g3输出端变为0，从而导致 ，而g3的输出端连接到g5的输入端，使得g5输出端恒为1，在改变d时也保持不变。故将g3到g5的连接线称为置1维持线，g5到g6的连接线称为置1阻塞线。
根据以上分析可知，该边沿触发器的特性方程为 。由于采用了维持阻塞的结构，当时钟信号cp的上升沿到来时，将d的数据送到输出端，具有边沿触发的特性，而在cp信号上升沿之后，即使d的数据发生了改变，输出端也不会发生改变。
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