从D的触发机制到寄存器的同步清零

之前助教向我们介绍了利用MUX进行同步清零的操作，但是对于寄存器的clk端没有进行使用。当我在看到D的触发器的触发冒险机制时，我在思考能否将这种机制应用到寄存器的同步复位上，最终结果证明是可行的。

D触发器的触发

D触发器的实现

我在这里截取了PPT中D触发器的一种实现方式，通过对于时钟信号以及时钟信号的非的与操作，利用1冒险，实现了上升沿那一小瞬间的数据写入。

关键部分在这一部分

D触发器触发原理——冒险（1冒险）

D触发器利用的就是A~~A的冒险机制，当A端为低电平时，~~A端为高电平，当A端变成高电平的一瞬间(即时钟上升沿)，由于非门的延迟，导致非门后的输出还来不及改变，此时与门的两端输入都为高电平，输出为高电平，但由于延迟只是很短一瞬间，之后便立即恢复稳定，即非门后输出低电平，最终与门输出为低电平。*

正是这一瞬间的高电平输入，使得触发器可以存入内容，并且在之后保持不变。

寄存器同步复位的实现

同步复位实现及正确性证明

上面的D触发器是自动的触发，可是我们想实现的是可控。要实现可受控的触发，可以对以上的模块稍作改变，在与门接上第三个输入，当第三个输入为高电平时，实现触发功能，为低电平时，关闭触发功能。我们可以这样改进：

我们可以用逻辑表达式的形式说明这个改进的正确性：

当clr=1时，F=clk*clk*clr=clk*clk*1=clk*~clk 与初始功能一致

当clr=0时，F=clk*clk*clr=clk*clk*0=0 输出始终为0，无操作

在FSM(P0.Q4)中的效果

最终可顺利通过评测。

写在最后

感谢大家阅读，如有疏漏，请多多指教。