VHDL：开关

介绍

触发器是一种逻辑电路，它能够独立于输入值的变化而维持其输出的值，即包含“记忆”状态。这是允许从组合逻辑转换到顺序逻辑的元素。触发器有几种类型：非稳态、双稳态和单稳态。非稳态：它是一个由 2 个不稳定状态组成的触发器，可以周期性地（周期 T）从一个状态自发切换到另一个。双稳态：具有两个稳定状态。从逻辑上讲，这可以理解为逻辑状态“1”或“0”。单稳态：只有一个稳定状态，另一个状态是暂时的。触发器有两种类型：异步和同步。同步触发器具有时钟输入，而异步触发器则没有。异步触发器 – RS摇杆 – D 型闩锁同步触发器 – 摇杆 D – JK 开关

触发器和逻辑门有什么区别？

触发器是一种逻辑电路，它能够独立于输入值的变化而维持其输出的值，即包含“记忆”状态。这是允许从组合逻辑转换到顺序逻辑的元素。

触发器通常由几个逻辑门组成。以下是 D 触发器的一个例子：

肘节锁和闩锁之间有什么区别？

触发器和锁存器之间的主要区别在于，触发器检查输入，但仅在时钟信号或任何其他控制信号定义的时间改变输出，而锁存器连续检查输入并立即响应输入变化。

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摇杆D

我们现在来看看具有异步复位的 D 触发器。为此，我们将使用数据输入来存储您希望传达的数据。我们需要一个时钟（clk），因为它是一个同步触发器。最后，重置函数将数据从 d 传递到 q 或重置触发器。

D 触发器如何工作？

如果重置为 1，则输出 q 取值为 0。如果重置为 0，那么我们在每个时钟周期通过 q 传输来自 d 的值。

LIBRARY ieee;
USE ieee.std_logic_1164.all;

ENTITY bascule_D IS
PORT (d, clk, rst: IN STD_LOGIC;
q: OUT STD_LOGIC);
END bascule_D;

ARCHITECTURE comportement OF bascule_D IS
BEGIN
PROCESS (clk, rst)
BEGIN
IF (rst='1') THEN
q <= '0';
ELSIF (clk'EVENT AND clk='1') THEN
q <= d;
END IF;
END PROCESS;
END comportement;

模拟结果如下：

第一个时钟周期：时钟为高，复位也为高，因此输入信号 d 无法传递到输出信号 q。

JK摇杆

JK触发器是一种双稳态触发器，这意味着它具有两个不同的稳定状态。它的名字“JK”取自与其主要入境口岸相关的字母：J 和 K。当 J 和 K 具有不同的值时，JK 触发器会根据明确定义的序列改变状态。如果 J 为高 (1) 且 K 为低 (0)，则触发器将采取“SET”(1) 状态。如果 J 为低（0）且 K 为高（1），则触发器将采取“RESET”（0）状态。如果 J 和 K 都为高电平 (1)，则触发器将会切换，并随着每个时钟脉冲在各个状态之间交替。

library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;

entity Bascule is
	port(J,K,Clk,Set, Reset : in std_logic;
	Q, Q_bar : out std_logic);
end Bascule;

architecture bascule_JK of Bascule is 
	signal SIG : std_logic;
	signal JK : std_logic_vector (1 downto 0);
begin
	JK(1) <= J;
	JK(0) <= K;
	process(Clk, Set, Reset)
	begin
	if (Reset = '0'and Set = '0') then
	   SIG <= '0';
	elsif (Reset = '0' and Set = '1') then
	   Sig <= '0';
   elsif (Reset ='1' and Set ='0') then
	Sig <='1'; 
	elsif (Reset = '1' and Set ='1') then
	if (Clk'event and Clk ='0') then 
		case JK is 
			when "00" => SIG <= SIG;
			when "01" => SIG <= '0';
			when "10" => SIG <= '1';
			when "11" => SIG <= not SIG; 
			when others => SIG <= '-';
		end case; 
		else 
			SIG <= SIG;
		end if; 
	end if; 
	end process; 
	Q <= SIG; 
	Q_bar <= not SIG; 
end bascule_JK;

模拟结果如下：