D锁存器快速入门教程
d 锁存器是最常用于在数字系统中存储数据的逻辑电路。它基于 s-r锁存器，但没有“未定义”或“无效”状态问题。在本教程中，您将了解它的工作原理、其真值表以及如何使用逻辑门构建一个。
d 闩锁符号
什么是 d 锁存器？
d 锁存器可以存储位值，即 1 或 0。当其使能引脚为高电平时，d引脚上的值将存储在q输出上。它以 s-r
锁存器的设计为基础，增加了一些逻辑门。您可以在下面看到一个基于 s-r 锁存器的 d 锁存器电路，该锁存器采用 nand 门构建：
d 锁存电路
输入端的逆变器确保s和r输入始终相反，以避免两者为1的无效状态。两个nand门创建一个新的输入e（使能），允许您控制何时要将输出更改为d输入上的任何输出。
这意味着输出q只有在使能信号为1时才能改变。如果为 0，则输出不受 d 上任何更改的影响。
您还可以构建带有 and 和 nor 门的 d 锁存器，如下所示：
d 锁存器还可用于在定时电路中引入延迟、缓冲器或以特定间隔采样数据。
闩锁和翻转有什么区别？
术语锁存和触发器有时会被错误地用作同义词，因为两者都可以在其输出中存储位（1 或 0）。
虽然锁存器只要启用即可随时更改其输出，但触发器是一种边缘触发设备，需要时钟转换来更改其输出。
要构建 d 翻转翻转，您需要两个 d 闩锁，如下所示：
d 闩锁如何工作？
由于输出 q 仅在 e 输入为 1 时发生变化，因此您将获得以下真值表：
在真值表的第一行中，e 输入为
0。这意味着闩锁未启用，因此没有任何反应。q输出保留其具有的任何值。无论d输入具有什么值，q输出都不会改变，它将保持其值不变。这就是这个电路“记住”一点的方式。
看看接下来的两行。此处 e 输入为 1，因此锁存器已启用。这意味着如果d输入为0，q输出将复位为0。如果 d 输入为 1，则 q 输出将设置为
1。
分析电路
您可以通过向 s-r 锁存电路添加三个逻辑门来构建 d 锁存电路。在下图中，您可以看到 d 锁存电路在启用时的位路径，并且在 d 输入上为0。
要分析上述电路，您需要记住，nand门仅在其两个输入均为0时才产生1。在所有其他情况下，它给出 1。
首先，第一个nand门的输入为1和0，因此，其输出为1。第二个 nand 门的两个输入均为 1，因此返回 2。
第一和第二 nand 门的输出是代表基本 s-r 锁存器的电路部分的输入。考虑到这一点，您可以将位分为两组：s-r 锁存器之前的位（红色）和 s-r
锁存器产生的位（绿色）。
最后，如果你看一下第 4 个 nand 门。您可以看到，由于第二个 nand 门，其输入之一为
0。该信息足以告诉您，无论其其他输入的值如何，它都会给出 2。该位是对第三个nand门输入之一的反馈。由于第一个nand门，另一个是1，因此q输出的结果为3 –
与输入d相同。
当 d 为 1 时尝试执行此操作，您将看到输出变为 1。
从此位路径可以得出结论，只要 e 输入为 1，d 锁存器就会将输出 q 更新为 d 输入上的 q。
实验：构建自己的d锁存电路
举一个实际示例，您可以使用逻辑门构建基本的d锁存电路，并使用按钮进行测试。r1和r2是下拉电阻，以确保在未按下按钮时输入为0：
正如您在图像的第 1 部分中看到的，q 为 0（led l1 熄灭），并且 pb1 和 pb2 均未按下。
接下来，查看推送 pb2 的第 2 部分。现在，d 输入上有一个 1，但输出 q 仍为 0，因为 e 输入尚未收到使能信号。
第 3 节显示了如何按下 pb1，因此在 e 输入端出现一个 1，并将位 1 从 d 放置到 q。当 q 为 1 时，它打开 led l1。
当 pb1 和 pb2 恢复到第 4 节中的原始状态时，led l1 保持亮起，表示 q 输出未改变。
要更改输出 q，您需要再次推送 pb1。
要组装上述电路，您需要：
四个 nand 门（例如 cd4011）
一个非门（例如 cd4049 或 cd4069）
2x 按钮
1x 指示灯
2x 10 kω电阻（r1和r2）
1x 330 ω电阻 （r3）
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锁存器的设计为基础，增加了一些逻辑门。您可以在下面看到一个基于 s-r 锁存器的 d 锁存器电路，该锁存器采用 nand 门构建：
d 锁存电路
输入端的逆变器确保s和r输入始终相反，以避免两者为1的无效状态。两个nand门创建一个新的输入e（使能），允许您控制何时要将输出更改为d输入上的任何输出。
这意味着输出q只有在使能信号为1时才能改变。如果为 0，则输出不受 d 上任何更改的影响。
您还可以构建带有 and 和 nor 门的 d 锁存器，如下所示：
d 锁存器还可用于在定时电路中引入延迟、缓冲器或以特定间隔采样数据。
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虽然锁存器只要启用即可随时更改其输出，但触发器是一种边缘触发设备，需要时钟转换来更改其输出。
要构建 d 翻转翻转，您需要两个 d 闩锁，如下所示：
d 闩锁如何工作？
由于输出 q 仅在 e 输入为 1 时发生变化，因此您将获得以下真值表：
在真值表的第一行中，e 输入为
0。这意味着闩锁未启用，因此没有任何反应。q输出保留其具有的任何值。无论d输入具有什么值，q输出都不会改变，它将保持其值不变。这就是这个电路“记住”一点的方式。
看看接下来的两行。此处 e 输入为 1，因此锁存器已启用。这意味着如果d输入为0，q输出将复位为0。如果 d 输入为 1，则 q 输出将设置为
1。
分析电路
您可以通过向 s-r 锁存电路添加三个逻辑门来构建 d 锁存电路。在下图中，您可以看到 d 锁存电路在启用时的位路径，并且在 d 输入上为0。
要分析上述电路，您需要记住，nand门仅在其两个输入均为0时才产生1。在所有其他情况下，它给出 1。
首先，第一个nand门的输入为1和0，因此，其输出为1。第二个 nand 门的两个输入均为 1，因此返回 2。
第一和第二 nand 门的输出是代表基本 s-r 锁存器的电路部分的输入。考虑到这一点，您可以将位分为两组：s-r 锁存器之前的位（红色）和 s-r
锁存器产生的位（绿色）。
最后，如果你看一下第 4 个 nand 门。您可以看到，由于第二个 nand 门，其输入之一为
0。该信息足以告诉您，无论其其他输入的值如何，它都会给出 2。该位是对第三个nand门输入之一的反馈。由于第一个nand门，另一个是1，因此q输出的结果为3 –
与输入d相同。
当 d 为 1 时尝试执行此操作，您将看到输出变为 1。
从此位路径可以得出结论，只要 e 输入为 1，d 锁存器就会将输出 q 更新为 d 输入上的 q。
实验：构建自己的d锁存电路
举一个实际示例，您可以使用逻辑门构建基本的d锁存电路，并使用按钮进行测试。r1和r2是下拉电阻，以确保在未按下按钮时输入为0：
正如您在图像的第 1 部分中看到的，q 为 0（led l1 熄灭），并且 pb1 和 pb2 均未按下。
接下来，查看推送 pb2 的第 2 部分。现在，d 输入上有一个 1，但输出 q 仍为 0，因为 e 输入尚未收到使能信号。
第 3 节显示了如何按下 pb1，因此在 e 输入端出现一个 1，并将位 1 从 d 放置到 q。当 q 为 1 时，它打开 led l1。
当 pb1 和 pb2 恢复到第 4 节中的原始状态时，led l1 保持亮起，表示 q 输出未改变。
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