T觸發器，英文名為“Toggle Flip – flop”。為了避免SR觸發器出現中間狀態(也稱為禁止狀態)，一般只給觸發器提供一個輸入，這稱為觸發輸入或切換輸入(T)。然后，觸發器用作切換開關。切換意味著“將下一狀態輸出更改為當前狀態輸出的補充”。

其實，可以通過對JK觸發器進行簡單修改來設計T觸發器。T觸發器是單輸入設備，因此通過將J和K輸入連接在一起并給它們一個稱為T的單輸入，這樣就可以將JK觸發器轉換為T觸發器。因此，T觸發器有時也稱為單輸入JK觸發器。

T觸發器有一個切換輸入 (T) 和一個時鐘信號輸入 (CLK)，其邏輯符號如下圖所示：

T觸發器電路

一般情況下，可以通過以下任何一種方法構建一個T觸發器：

將輸出反饋連接到SR觸發器中的輸入。

將帶有T輸入和Q先前輸出的XOR(異或)連接到D觸發器中的數據輸入。

將J和K輸入連接在一起，并將其連接到JK觸發器中的T輸入。

1、使用SR觸發器構建

可以通過將AND門作為輸入連接到NOR門SR鎖存器來構造一個T觸發器。這些與門的輸入之一是從當前狀態輸出Q及其補碼Q'到各個與門的反饋，即，Q到與R 輸入相關的與門，補碼Q'到與S輸入相關的與門。

切換輸入 (T) 作為輸入共同連接到兩個與門，與門也與公共時鐘 (CLK) 信號相連。

在T觸發器中，提供一個窄觸發脈沖序列作為輸入 (T)，這將導致觸發器輸出狀態的變化。因此，這些觸發器也稱為Toggle觸發器。由SR鎖存器構成的T觸發器的電路圖如下所示：

2、使用D觸發器構建

類似地，可以通過修改D觸發器來構造T觸發器。在D觸發器中，輸出Q與T輸入異或，并在D輸入處給出。由D觸發器構成的T觸發器電路如下所示：

3、使用JK觸發器構建

T觸發器的最簡單結構是JK觸發器，JK觸發器的J輸入和K輸入連接在一起，提供T輸入。由JK觸發器構成的T觸發器的邏輯電路如下圖所示：

工作原理

T觸發器是一種邊沿觸發器件，即輸入時鐘信號從低到高或從高到低的轉換將導致觸發器的輸出狀態發生變化，其真值表如下所示。

如上所述，T觸發器是一種邊沿觸發器件。例如，考慮一個由NAND SR鎖存器制成的T觸發器，如下圖所示：

如果輸出Q=0，則上NAND(NAND C)門處于禁用狀態(沒有任何支配輸入)，而下NAND(NAND D)門處于啟用狀態(來自Q的反饋是支配輸入)。這意味著，T輸入將RS'觸發器的輸入條件設置為R'=1和S'=0。如果你觀察RS'觸發器的真值表，這個條件將設置輸出。因此，Q變為1。

如果輸出Q =1，則上NAND門處于啟用狀態，而下NAND門處于禁用狀態。這允許T輸入將RS'觸發器的輸入設置為R'=0和S'=1。這將使觸發器復位，即Q=0。

簡單來說，T觸發器的操作是：

當T輸入為低電平時，T觸發器的下一個狀態與當前狀態相同。

T=0并且當前狀態=0，然后下一個狀態=0

T=0并且當前狀態=1，然后下一個狀態=1

當T輸入為高電平并且在時鐘信號的正向轉換期間，T觸發器的下一個狀態是當前狀態的補碼。

T=1并且當前狀態=0，然后下一個狀態=1

T=1并且當前狀態=1，然后下一個狀態=0

由于每個輸入觸發交替改變SET和RESET輸入，觸發器就會切換。因此，要完成一個完整周期的輸出波形，需要兩次觸發。這意味著T觸發器以輸入頻率的一半頻率產生輸出。因此，T觸發器將充當“分頻電路”。

T觸發器的主要缺點是觸發器在施加觸發脈沖時的狀態只有在前一個狀態已知時才能知道。

通常情況下，T觸發器不能用作IC。因此，可以使用JK觸發器、SR觸發器和D觸發器來構造它們。由JK觸發器制成的T觸發器符號如下圖所示：

主要應用

T觸發器的應用也是廣泛的，下面簡單列舉幾個重要應用：

分頻電路

2位并行加載寄存器

1、分頻電路

通過將互補輸出Q'反饋到T輸入，T觸發器可用作“分頻電路”。使用T觸發器的分頻器的邏輯符號如下所示：

如果T觸發器的輸入時鐘頻率為“f”Hz，則輸出Q處的脈沖頻率為“f/2”Hz。因此，可以級聯許多這樣的分頻器電路來進一步分頻。

2、2位并行加載寄存器

眾所周知，一般使用寄存器和移位寄存器來存儲數據。但對于寄存器等內存元素來說，大小始終是一個主要問題。因此，可以使用2位并行加載寄存器代替4位寄存器。

設計并行加載寄存器時需要考慮兩個操作：

保存數據

并行加載數據

要保持T觸發器的輸出，只需輸入T應為0，但并聯負載是一個困難的部分。

并聯負載是指在觸發器的輸出端獲取X值。為此，對X輸入和當前狀態輸出進行異或運算，并將其提供給2到1 MUX。MUX的另一個輸入是常數0(邏輯低)。MUX的輸出連接到T觸發器的輸入。

由于它是一個2位寄存器，因此需要兩種這樣的組合，2位并行加載寄存器的電路如下所示：

結論

一般來說，T觸發器，也稱為Toggle Flip Flop，是比較常用的觸發器類型。在本文中，小編簡單介紹了使用其他觸發器(如SR觸發器、JK觸發器和D觸發器)設計T觸發器的簡單方法。同時也介紹了T觸發器工作原理、應用電路等相關知識，希望以上內容對大家有所幫助。