本文主要是介绍CPU和内存的电路设计07-上升沿D触发器的内部电路实现/移位寄存器/串行接口/并行接口，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
D是英文Data的意思
之前的文章介绍了RS触发器的内部电路实现，该电路有个缺点，就是需要用R和S两个控制端输入，才能控制Q端的输出，为了减少复杂度，D触发器诞生了，D触发器通过一个输入端，控制一个输出端
回顾一下RS触发器特性
要使Q = 0，S=0，并且R=1；
要使Q = 1，S=1，并且R=0
可以发现R和S可以使用非门电路连接，那么该设想的电路图如下，该电路的确能达到上述公式的要求，但是触发器的意义也随之消失了，触发器原本的意义是：S第一次=1之后，Q=1，之后无论S为何值，只要R不=1，Q就应该一直为1，但是现在D=1，Q就=1，而D=0，Q就=0，那我要这触发器有何意义？？直接干脆弄一条直线不就可以了吗，所以应该对图1继续改造
如图2所示，增加一个CP位，当CP=0的时候，无论D为何值，S和R都=0，所以Q的值保持不变，之前是什么，就是什么
当CP=1时，此时让D=1，则Q=1，当Q=1之后，将CP=0，此时，无论D为何值，Q都=1
如果想让Q=0，则将CP=1，然后让D=0，此时，Q=0，然后再讲CP=0，之后无论D为何值，Q都=0
也就是说，要想改变Q的值，首先将CP=1才可以
D触发器符号如下，图3
结论：
CP=1：D=0时Q=0，D=1时Q=1
CP=0：无论D=0还是1，Q都保持原值不变
文章至此一直讲述的都是D触发器，接下来阐述另外以一种触发器（图4），叫做上升沿D触发器
先让X4=0时，X5=1，所以X2=X1，此时X3不会因为X2的变化而变化
再让X4=1时，X5=0，所以X2的值停留在上次，X4=1导致X3=X2
现在一切重来，我们断电，然后重新接通
先让X4=1时，X5=0，X2不会因为X1变化而变化，但是X3=X2
再让X4=0时，X5=1，此时X2=X1，但是X3不会有任何变化
总结：
（1）X4由0变1之后，X3会取X2在X4=0时候的值
（2）X4由1变0之后，X3没什么改变
因为结论中的（1），所以图4的触发器叫做上升沿触D触发器
上升沿D触发器电路图简化如下
结论：当CP从0变1之后，Q的值为CP=0时候的D的值
移位寄存器
接下来要说的是计算机中非常重要的一个内容：串行接口
现在将数据U盘中的一个字节，值为1100 1101，通过USB口传送到电脑中，
那么串行接口的方式是先将每个bit位按照顺序，依次，的放到位移寄存器中，然后CPU再从位移寄存器，通过总线，一次性将8个位的bit，都取走
通过上述可知：
U盘->位移寄存器，这个过程是串行过程
位移寄存器->CPU，这个过程是并行过程
一个位移寄存器的内部电路实现如下，由多个D触发器构成
下面图7中是电路初始的样子，其中绿色圆圈中的初始值是0，然后会将字节1100 1101这个值的每个bit位，从右向左依次往绿色圆圈中放
字节剩余：1100 1101
下面图8是将最右侧的一个1放到绿色圆圈处
字节剩余：1100 110
当按下Vcc旁边的开关键，则移位寄存器中的值如图9，之后开关弹起
字节剩余：1100 11
当再次按下Vcc旁边的开关键，则移位寄存器中的值如图10
字节剩余：1100 1
根据上面的原理依次类推，最终一个字节将按照如下排列
字节剩余：没有剩余
上述的这个过程就是串行过程，然后如果谁用位移寄存器中的值，则谁就将8个bit，一次性取走，如图12这样
注意：为了方便说明，Vcc旁边是个开关，实际中Vcc旁边那个应该是个振荡器
这篇关于CPU和内存的电路设计07-上升沿D触发器的内部电路实现/移位寄存器/串行接口/并行接口的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
