D触发器教程
cadenceD触发器
cadenceD触发器D触发器版图设计与仿真一．实验目的1.熟悉Hspice的用法以及网表的规则写法1.熟悉cadence软件的使用以及如何利用cadence画版图2.熟悉对版图DRC验证和lvs检查二.实验器材已安装Hspice和VWware软件的电脑，和虚拟机要有cadence 软件三.实验内容1）D触发器的电路仿真2）Layout的认识3）反相器Layout设计4）DRC验证5）LVS验证四.实验步骤1.写好D触发器的网表如下.global VDD GND.subckt dff D CLK QM1 NCLK CLK VDD VDD PMOS W=10U L=0.6UM2 NCLK CLK GND GND NMOS W=10U L=0.6UM3 D CLK A1 VDD PMOS W=10U L=0.6UM4 D NCLK A1 GND NMOS W=10U L=0.6UM5 A1 A2 VDD VDD PMOS W=2U L=1UM6 A1 A2 GND GND NMOS W=2U L=2UM7 A2 A1 VDD VDD PMOS W=30U L=0.6UM8 A2 A1 GND GND NMOS W=15U L=0.6UM9 A2 NCLK A3 VDD PMOS W=15U L=0.6UM10 A2 CLK A3 GND NMOS W=15U L=0.6UM11 A3 Q VDD VDD PMOS W=2U L=1UM12 A3 Q GND GND NMOS W=2U L=2UM13 Q A3 VDD VDD PMOS W=80U L=0.6UM14 Q A3 GND GND NMOS W=50U L=0.6U.end dff.END2.在Hspice软件上仿真，看波形图是否符合3.画出D触发器版图，再进行DRC验证，得到必须为没有错误如下：4.在linux系统里拷贝bd07.lvs和inv.gds和inv.sp到tes-dfft文件夹里，修改网表文件名为dff.sp，以及bd07.lvs和bd07.lpe的文件，并执行：CIW－>File －>Export－>Strea m…生成dff.gds文件5.进行lvs检查，终端代码如下：％LOGLVS％htv％case％cir /home/icer/test-dff/dff.sp (网表的路径)%:con dff （网表中单元名）%:exit_____________________________%PDRACULA%:/g /home/icer/test-dff/bd07.lvs (LVS规则文件名)%:/f%./6.检查上述生成lvsout文件，看原理图与版图是否匹配7.进行lpe检查，生成PRENENT.DAT文件，终端代码如下：%PDRACULA%:/g /home/icer/test-dff/bd07.lpe (LVS规则文件名)%:/f%./8.在windows下将PRENET修改成SP文件，然后打开文件，保存9.编写HFZ.sp文件如下：.include 'hua05.sp'.include 'PRENET.sp'.global VDD GNDX1 D CLK Q PRENETV1 VDD GND 5V2 D GND PULSE(0 5 0ns 0.1ns 0.1ns 25ns 45ns)V3 CLK GND PULSE(0 5 0ns 0.1ns 0.1ns 15ns 20ns).OPTIONS POST.tran 0.01ns 200ns.end10.将hua05.sp 和PRENET.sp，dff.sp 和HFZ.sp拷贝到同一个文件夹里11.用Hspice打开HFZ.sp文件，分析，看波形图如下：五.实验总结本次实验对我受益匪浅，通过本次D触发器的实验，我更加熟悉了Hspice 软件和cadence软件，熟悉了利用这两个软件来制作网表，版图，以及DRC 验证，lvs检查，lpe检查。
R-S触发器和D触发器
当CP=1时，它的功能如下：
当D=0时，次态=0，
当D=1时，次态=1，
由此可见，当触发器工作时它的次态由输入控制函数D来确定。
（CP为时钟脉冲，它使触发器有节凑的工作）
R-S触发器和D触发器
R-S触发器
D触发器
逻辑符号
特征方程
Qn+1=Sd+RdQn
Qn+1=D
状态表
状态图
功能概述
Sd=0，Rd=1时，触发器处于置位状态，次态=1
=1，Rd=0时，次态=0，处于复位状态。
Sd=Rd=1时，触发器状态不变，处于维持状态。次态=现态
Sd=Rd=0时，次态=现态=1，破坏了触发器的平衡，触发器处于禁止状态。（工作是不允许出现这种情况）
d触发器二分频输出表达式
d触发器二分频输出表达式
D触发器是一种常用的时序电路元件，可以用来存储和处理数字信号。
D触发器的二分频输出表达式可以通过以下步骤得到：
1. 首先，为了得到二分频的输出，我们需要知道输入信号的频率。
假设输入信号频率为f。
2. 根据D触发器的工作原理，当D输入为1时，Q输出跟随D输入的变化；当D输入为0时，Q输出保持不变。
3. 如果要得到二分频的输出，即输出频率为f/2，可以将输入信号与其本身的反相信号（即将D输入与非D输入相连）连接到D触发器的D端口。
4. 综上所述，D触发器的二分频输出表达式可以表示为：Q = D ⊕ Q'，其中"⊕"表示异或运算。
需要注意的是，以上表达式仅适用于基本的D触发器，具体实际应用中的电路实现可能会有不同。
在设计具体的D触发器电路时，还需要考虑其他因素，如时钟的稳定性和稳定输入等。
边沿D 触发器介绍
边沿D 触发器介绍边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
负跳沿触发的主从触发器工作时，必须在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
电路结构：该触发器由6个与非门组成，其中G1和G2构成基本RS触发器。
图1 边沿D 触发器的逻辑图和逻辑符号工作原理：S D 和R D 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S D=0且R D=1时,不论输入端D为何种状态，都会使Q=1，Q=0，即触发器置1；当S D=1且R D=0时，触发器的状态为0,S D和R D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，Q6=Q5=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=D，Q4=Q6=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知，Q=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。
d触发器的门级电路
D触发器的门级电路简介D触发器是数字电路中常用的一种时序电路元件，它能够存储一个比特位的数据，并在时钟信号的作用下改变输出。
D触发器的门级电路实现了这一功能，通过逻辑门的组合来实现数据的存储和更新。
本文将详细介绍D触发器的门级电路的原理、实现方法以及使用场景。
原理D触发器是一种特殊的触发器，它的输入端(D端)和输出端(Q端)直接相连。
D触发器的门级电路使用逻辑门来实现数据的存储和更新。
D触发器的门级电路通常由两个与非门（NAND）组成。
其中一个与非门的输出连接到另一个与非门的输入，而另一个与非门的输出则连接到第一个与非门的输入。
这种连接方式形成了一个反馈回路，使得D触发器能够存储和更新数据。
实现方法以下是一个基于与非门的D触发器的门级电路实现方法的示意图：+------+D ----| || NAND |---- QClk --| |+--+---+||+---- Q'其中，D为数据输入端，Clk为时钟输入端，Q为数据输出端，Q’为反相输出端。
D触发器的门级电路实现方法如下：1.将D端和Clk端分别连接到两个与非门的输入端。
2.将一个与非门的输出端连接到另一个与非门的输入端。
3.将另一个与非门的输出端连接到第一个与非门的输入端。
4.将第一个与非门的输出端作为Q端输出。
5.将第二个与非门的输出端作为Q’端输出。
工作原理D触发器的门级电路的工作原理如下：1.当时钟信号Clk为低电平时，D触发器处于存储状态。
此时，无论D端输入什么数据，Q端和Q’端的输出都不会改变。
2.当时钟信号Clk为高电平时，D触发器处于更新状态。
此时，D端的输入数据会被存储到Q端，同时Q’端的输出与Q端的输出相反。
D触发器的门级电路通过时钟信号的控制，实现了数据的存储和更新。
它可以用于时序电路中，如寄存器、计数器等的设计。
使用场景D触发器的门级电路在数字电路设计中有广泛的应用场景，包括但不限于以下几个方面：1.寄存器：D触发器可以用于设计寄存器，实现数据的存储和移位功能。
Quartus II-D触发器设计
实验二D触发器设计
一、实验目的：
1. 熟悉Quartus II 的VHDL文本设计过程；
2. 学习简单时序电路的设计、仿真和硬件测试；
二、实验器材：
1. 装有Quartus II计算机及操作系统
2. ED0开发板
三、实验原理：
D触发器设计源程序：
LIBRARY IEEE; --LIBRARY 引导的库
USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;
ENTITY DFF1 IS
PORT( CLK,D: IN STD_LOGIC; --输入端口
Q: OUT STD_LOGIC); --输出端口
END ENTITY DFF1;
ARCHITECTURE ONE OF DFF1 IS - 结构语句
SIGNAL Q1：STD_LOGIC; --数据暂存节点
BEGIN
PROCESS(CLK,D) --进程语句
BEGIN
IF CLK’EVENT AND CLK=’1’--IF语句
TEHN Q1<=D;
END IF;
END PROCESS;
Q<=Q1; --将内部的暂存数据向端口输出
END ONE;
四、实验内容
在quartusII里对D触发器程序进行编辑、编译、综合、适配、仿真。
1.编辑VHDL文档：
2.功能仿真：
3.引脚配置：
4.配置文件下载
B Blaster编程配置器件
设置JTAG硬件功能
五、实验心得
通过本次实验，我更加熟悉了Quartus II 的VHDL文本设计过程；还学习了简单时序电路的设计、仿真和硬件测试，也对ED0开发板有了一定的了解。
D触发器原理-D触发器电路图
边沿D 触发器: 【1 】负跳沿触发的主从触发器工作时,在正跳沿前参加输入旌旗灯号.假如在CP 高电平时代输入端消失干扰旌旗灯号,那么就有可能使触发器的状况出错.而边沿触发器许可在CP 触发沿来到前一刹时参加输入旌旗灯号.如许,输入端受干扰的时光大大缩短,受干扰的可能性就下降了.边沿D触发器也称为保持-壅塞边沿D触发器. 电路构造: 该触发器由6个与非门构成,个中G1和G2构成根本RS触发器.D触发器工作道理:SD 和RD 接至根本RS 触发器的输入端,分离是预置和清零端,低电平有用.当SD=0且RD=1时,不管输入端D为何种状况,都邑使Q=1,Q=0,即触发器置1;当SD=1且RD=0时,触发器的状况为0,SD和RD平日又称为直接置1和置0端.我们设它们均已参加了高电平,不影响电路的工作.工作进程如下： 1.CP=0时,与非门G3和G4封锁,其输出Q3=Q4=1,触发器的状况不变.同时,因为Q3至Q5和Q4至Q6的反馈旌旗灯号将这两个门打开,是以可吸收输入旌旗灯号D,Q5=D,Q6=Q5=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的状况由G5和G6的输出状况决议.Q3=Q5=D,Q4=Q6=D.由根本RS触发器的逻辑功效可知,Q=D. 3.触发器翻转后,在CP=1时输入旌旗灯号被封锁.这是因为G3和G4打开后,它们的输出Q3和Q4的状况是互补的,即确定有一个是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通往根本RS 触发器的路径;该反馈线起到了使触发器保持在0状况和阻拦触发器变成1状况的感化,故该反馈线称为置0保持线,置1壅塞线.Q4为0时,将G3和G6封锁,D端通往根本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保持在1状况的感化,称作置1保持线;Q4输出至G3输入的反馈线起到阻拦触发器置0的感化,称为置0壅塞线.是以,该触发器常称为保持-壅塞触发器.总之,该触发器是在CP正跳沿前接收输入旌旗灯号,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.与主从触发器比拟,同工艺的边沿触发器有更强的抗干扰才能和更高的工作速度.功效描写2.特点方程 Qn+1=D3状况转移图脉冲特点: 1.树立时光:由下图保持壅塞触发器的电路可见,CP旌旗灯号是加到门G3和G4上的,因而在CP 上升沿到达之前门G5和G6输出端的状况必须稳固地树立起来.输入旌旗灯号到达D端今后,要经由一级门电路的传输延迟时光G5的输出状况才干树立起来,而G6的输出状况须要经由两级门电路的传输延迟时光才干树立,是以D端的输入旌旗灯号必须先于CP的上升沿到达,并且树立时光应知足： tset≥2tpd. 2.保持时光：由下图可知,为实现边沿触发,应包管CP=1时代门G6的输出状况不变,不受D端状况变更的影响.为此,在D=0的情形下,当CP上升沿到达今后还要等门G4输出的低电平返回到门G6的输入端今后,D端的低电平才许可转变.是以输入低电平旌旗灯号的保持时光为tHL≥tpd.在 D=1的情形下,因为CP上升沿到达后G3的输出将G4封锁,所以不请求输入旌旗灯号中断保持不变,故输入高电平旌旗灯号的保持时光tHH=0. 3.传输延迟时光：由图工作波形图不难推算出,从CP上升沿到达时开端盘算,输出由高电平变成低电平的传输延迟时光tPHL和由低电平变成高电平的传输延迟时光tPLH分离是:tPHL=3tpd tPLH=2tpd保持和壅塞D触发器的电路和动态波形4.最高时钟频率：为包管由门G1～G4构成的同步RS触发器能靠得住地翻转,CP高电平的中断时光应大于tPHL,时钟旌旗灯号高电平的宽度tWH应大于tPHL.而为了鄙人一个CP上升沿到达之前确保门G5和G6新的输出电平得以稳固地树立,CP低电平的中断时光不该小于门G4的传输延迟时光和tset之和,即时钟旌旗灯号低电平的宽度tWL≥tset+tpd,是以得到:在现实集成触发器中,每个门传输时光是不合的,并且作了不合情势的简化,是以上面评论辩论的成果只是一些定性的物理概念.其真实参数由试验测定. 综上所述,对边沿D触发器归纳为以下几点： 1.边沿D触发器具有吸收并记忆旌旗灯号的功效,又称为锁存器;2.边沿D触发器属于脉冲触发方法;3.边沿D触发器不消失束缚前提和一次变更现象,抗干扰机能好,工作速度快。
d触发器的工作流程
d触发器的工作流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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它具有两个稳定状态，可以在时钟信号的控制下进行数据的存储和传输。
D触发器电路设计
D触发器电路设计D触发器是数字电路中常用的一种时序电路。
它的主要功能是在特定的时钟脉冲到来时，根据D输入的电平状态，将其传递到输出端。
D触发器的电路设计包含以下几个关键步骤：1.确定逻辑电路的功能需求。
首先，需要明确D触发器的功能需求，例如，是边沿触发还是电平触发，是正逻辑还是负逻辑，以及输入输出的逻辑电平等。
2.根据功能需求选择适当的D触发器类型。
常用的D触发器类型有SR触发器、JK触发器和D触发器。
根据实际需求选择适当的D触发器类型。
3.分析电路逻辑。
根据D触发器的功能需求，分析电路逻辑，确定逻辑门的连接方式和输入输出的电平关系。
可以使用真值表或逻辑方程来描述和分析电路逻辑。
4.确定时钟脉冲的输入方式。
D触发器的输入与输出之间是通过时钟信号来控制的。
需要确定时钟脉冲的输入方式，可以是外部输入的时钟信号，也可以是内部产生的时钟信号。
5.绘制电路图。
根据上述分析结果，绘制D触发器的逻辑电路图。
使用逻辑门符号和连接线将逻辑电路图绘制出来。
6.确定元器件参数。
根据电路图，确定所需元器件的参数，例如，逻辑门的输入电压范围、输出电流能力等。
7.进行仿真和验证。
利用电路设计软件进行仿真，验证所绘制的电路图是否符合设计要求。
可以通过添加合适的输入信号，观察输出信号是否符合预期。
8.选择合适的元器件进行实际电路实现。
根据元器件参数和设计要求，选择合适的元器件进行实际的电路实现。
9.进行电路测试和调试。
对实际实现的电路进行测试和调试，观察输入输出的电平是否符合设计要求，并对电路进行必要的调整和优化。
10.完善设计文档。
记录电路设计的过程和结果，包括电路图、元器件清单、仿真结果、测试结果等，以便于后续的参考和修改。
以上是D触发器电路设计的主要步骤。
在实际设计中，还需要考虑功耗、抗干扰性能、电路布局等因素，并针对具体的应用场景进行相应的设计优化。
同时，还可以结合其他的功能模块和电路设计技巧，设计出更加复杂和功能强大的数字电路。
D触发器原理-D触发器电路图
边沿D 触发器:负跳沿触发的主从触发器工作时，在正跳沿前加入输入信号。
如果在CP 高电平期间输入端出现干扰信号，那么就有可能使触发器的状态出错。
而边沿触发器允许在CP 触发沿来到前一瞬间加入输入信号。
这样，输入端受干扰的时间大大缩短，受干扰的可能性就降低了。
边沿D触发器也称为维持-阻塞边沿D触发器。
电路结构: 该触发器由6个与非门组成，其中G1和G2构成基本RS触发器。
D触发器工作原理:SD 和RD 接至基本RS 触发器的输入端，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=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，Q6=Q5=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=D，Q4=Q6=D。
由基本RS触发器的逻辑功能可知，Q=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。