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触发器事理以及在cpu芯片中的浸染_触发器_暗记

乖囧猫 2025-01-08 08:10:56 0

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那么三级管这样的元器件,是若何一步一步组成电脑的呢?

1 三极管组成门电路

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2 门电路组成触发器

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(图片来自网络侵删)

3 触发器构成寄存器、程序计数器、掌握器等

4 寄存器,计数器,掌握器等组成芯片-cpu

1 三极管组成门电路

如下图:

2 门电路构成触发器

3 由触发器构成寄存器/程序技能器,掌握器等

4 由寄存器等构成电脑的cpu:

把稳到,图中的通用寄存器,标志寄存器,段寄存器,EU掌握器,总线掌握器等元器件。

这些元器件都是由基本的触发器,或者逻辑电路组成的。

基本的触发器/逻辑电路都是由门电路组成的

门电路都是由三级管,电阻,电容等电子元器件组成的

电子元器件都是由地皮中的各种材料组成的

由于类似电脑这种cpu的芯片是当今社会的核心中的核心技能:

以是,土可发黄金,土可生白玉,土中自有黄金屋,土中自有颜如玉。

这里是一个电子元器件

把这种电子元器件做小了,做眇小,做得非常非常小

便是眇小的电子元器件

放到一个很小的电路板上

如下图:

便是芯片了

便是由非常多非常多的三极管,大规模的三极管构成的电路

以是,芯片又叫做大规模集成电路

说了这么多,实在是为了引出本日要谈论的主角:触发器。

触发器这个角色,可以说是承上启下。

触发器它是由门电路构成的

触发器又可以构成将要直接构成cpu的寄存器。

以是,我就想先把触发器讲清楚。

触发器

触发器里的这个触发是什么意思?

触发,有点像点火触发的意思

我们这里是指:一个集成门电路,这个集成门电路可以输出高低电平,代表0/1.

那么,这个集成门电路什么情形下输出高电平,什么情形下输出低电平?当它被一个旗子暗记触发时,它就输出与触发旗子暗记相应的高/低电平。

这便是触发器的字面意思了。

那我们来看这样一个触发器。

如表4.1.1中所示的一个触发器。

这个触发器便是当你给它的两个引脚S’=1,R’=0时,触发器的输出Q就会被触发为0.

这个触发的意思是,无论之前触发器的两个触发引脚 S’,R’的值为几,也无论之前触发器的输出引脚Q值为几。

只要现在我们给这两个触发引脚设置为S’=1,R’=0,那么触发器的输出引脚必定为0.

并且

并且当触发旗子暗记消逝往后,消逝便是S=0,R=0时,即S’=1,R’=1时,触发器的输出Q仍旧为0,不会由于触发器的触发旗子暗记的消逝而改变。

以是,触发器有一个主要的,让人随意马虎忽略的性子:当触发旗子暗记消逝后,触发器的输出Q须要保持住。

为什么叫触发,便是由于用一个旗子暗记触发一下,就可以一贯保持触发后的输出值。

这里:S’ = 1-S,R’=1-R

触发旗子暗记撤销,意味着S=0,R=0,以是S’=1,R’=1.

以是,我们看触发旗子暗记是否消逝,紧张是看S’变为1,R’变为1时,触发器的输出是否改变

我们再看4.1.1真值表

当触发旗子暗记S’=0,R’=1时,触发器的输出为Q=1

当触发旗子暗记撤销时,即S’=1,R’=1,触发器的输出仍旧为Q=1

我们再看4.1.1真值表

当触发旗子暗记S’=1,R’=1时,触发器的输出为Q不变。

这个不变的意思便是这个触发旗子暗记无效,不改变触发器的输出,由于它本来便是触发旗子暗记撤销后的旗子暗记值。

我们再看4.1.1真值表

当触发旗子暗记S’=0,R’=0,然后再将旗子暗记撤销,撤销后,触发旗子暗记相称于S’=1,R’=1,这时,触发器的输出为Q不愿定。
这个不愿准时啥意思?

是由于输出旗子暗记Q时而为0,时而为1,以是叫不愿定。

再详细解读一下:

S‘=0,R’=0时,Q =Q’=1.

然后撤销旗子暗记,即S’=1,R’=1

经由一轮门电路输出后,Q=Q’=0

再经由一轮门电路输出后,Q=Q’=1

经由一轮门电路输出后,Q=Q’=0

再经由一轮门电路输出后,Q=Q’=1




一贯这样循环下去。

这个是理论上的结果。

但是,由于G1,G2是不同的与非门,以是两个门的事情韶光是不同的,假设G1相应较快,而G2相对相应较慢。

此时

撤销旗子暗记到来,S’=R’=1

G1先事情,Q=0,

然后G2事情, Q=0,和R’=1经由G2,得到Q’=1,

然后G1事情, Q’=1,S’=1经由G1,得到Q=0

然后G2事情, Q=0,和R’=1经由G2,得到Q’=1,

然后G1事情, Q’=1,S’=1经由G1,得到Q=0




此时,我们创造Q由由来的1变为了0,并且稳定在零上了。

但是这是真正的稳定么?

G1事情一定快么?万一慢呢?

慢了的话,便是G2先事情,Q‘=0, 然后G1事情,Q就稳定在1上了。

我们得出结论:

如果G1较快,那么Q =0

如果G2较快,那么Q = 1

如果G1,G2同样快,那么 Q在变换。

总之, 用R’=0,S’=0作为触发旗子暗记,触发器的输出是不愿定了,以是,我们利用这个触发器的时候,R’=0,S’=0不是有效的触发旗子暗记。

那,什么是有效的触发旗子暗记呢?

S‘=1,R’=0,触发器将输出0

S‘=0,R’=1,触发器将输出1

这便是有效的触发旗子暗记。

我们也就实现了触发旗子暗记触发保持的功能。

再来说说,触发旗子暗记为啥叫 S’和R‘

这里S 为 set,设置的意思

这里R为reset,为清零的意思

S=1,便是设置有效,便是S’=0(由于S’=1-S),

R=0 便是清零无效,便是 R’=1,

此时,Q =1,可以理解为被设置成了1。

也便是:S端,设置端为1时,Q=1

那么当我们S端为0时,Q是否即是0呢?

我们验证一下:

S=0,便是设置无效,便是S’=1(由于S’=1-S),

R=1 便是清零有效,便是 R’=0,

此时,Q =0,可以理解为被设置成了0。

也便是:S端,即设置端为0时,Q=0

也便是:R端,即清零端为1时,Q被清零了。

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