基于LabVIEW的D触发器的设计

周天宏

（兰州资源环境职业技术学院，甘肃 兰州 730021）

【摘要】本系统基于LabVIEW软件，采用了可编程功能模块的方法实现触发器功能。实验结果表明，基于LabVIEW的软件系统能够很好的实现D触发器的功能。

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关键词 LabVIEW；D触发器；设计

0引言

在数字电路中，常常需要将二进制的代码信息保存起来进行处理。触发器[1]就是实现存储二进制信息功能的基本逻辑单元电路。触发器具有两个能自行保持的稳定状态，用来表示逻辑1和0（或二进制数的1和0），所以又叫双稳态电路。电平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。

本文在充分研究触发器的基础上，结合LabVIEW处理数据特点，利用图像化编程模块来实现边沿D触发器的功能。

1开发环境

虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。LabVIEW图形化开发工具是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而LabVIEW]则采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是LabVIEW的程序模块[2-3]。

2D触发器的设计

2.1D触发器的结构

电平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。

图1D触发器的电路结构图

图2D触发器的逻辑符号

2.2D触发器前面板设计

由D触发器的工作原理，结合Labview软件的特点，本设计分为前面板设计和程序框图的设计。前面板是虚拟仪器的软件的最上层，它直接面向用户。它通过一个友好的图形界面，模拟传统电子技术仪器箱操作，实现对虚拟仪器的控制、显示处理。如图3所示，本仿真软件的界面由波形显示控件，输入端D，时钟频率输入，占空比输入等控件构成。

图3D触发器前面板

2.3D触发器程序框图设计

前面板是触发器的可视化部分，而D触发器的所有功能的实现都是由程序框图来控制的。为了使得设计简洁易懂，这里首先设计了两个子VI：时钟VI和D触发器VI。时钟子VI用来产生CP信号。其中，时钟频率和占空比作为可输入框显示在前面板上，程序框图如图4所示。D触发器子VI用来实现触发器的所有功能，其中，D输入端口，输出端Q、Q’显示在前面板上，程序框图如图5所示。将两个子VI和其他控件连接，构成完整的程序。本设计的整体程序框图如图6所示。

3结果分析

设置适当的时钟频率和占空比，单击运行按钮，点击输入端D（按钮按下为逻辑0，弹起为逻辑1），从前面板可看出，在CP上升沿处，触发器被触发，输出变化，而其他时刻输出均保持原状态不变。

4结论

实验结果表明，本文设计的D触发器仿真软件，前面板界面友好，操作简单，结果显示直观易读，实现了D触发器的所有功能。体现了LabVIEW图形化编程语言的灵活性。

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参考文献

［１］李中发.数字电子技术[M].中国水利水电出版社,2010.

［２］迟海.基于LabVIEW的智能粘度仪设计[J].电子测量与仪器学报,2009.

［３］田浩.基于LabVIEW的多功能数字滤波器设计[J].电子测量技术,2011.

［责任编辑：汤静］