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数字电路是现代电子技术的基础，它使用离散的数字信号，也就是0和1来进行信息处理。与连续变化的模拟信号不同，数字信号只有高电平和低电平两种状态。数字电路主要由各种逻辑门组成，如与门、或门、非门等。根据输出与输入的关系，数字电路可以分为两大类：组合逻辑电路和时序逻辑电路。
组合逻辑电路是数字电路的重要组成部分，其最大特点是输出只依赖于当前的输入状态，不具有记忆功能。当输入发生变化时，输出会立即响应。基本的逻辑门包括与门、或门和非门。与门只有当所有输入都为1时输出才为1，或门只要有一个输入为1输出就为1，非门则将输入信号取反。让我们通过改变输入来观察这些逻辑门的工作过程。
组合逻辑电路在实际应用中有很多重要实例。半加器是最基本的加法电路，它有两个输入A和B，产生两个输出：和S和进位C。和输出S等于A异或B，进位输出C等于A与B。让我们通过改变输入值来观察半加器的工作过程，验证其真值表的正确性。
时序逻辑电路与组合逻辑电路的根本区别在于，它的输出不仅依赖于当前的输入，还依赖于电路的历史状态，具有记忆功能。时序电路需要时钟信号来控制状态的变化时刻。时钟信号是周期性的方波信号，在时钟的上升沿或下降沿，电路会根据当前输入和内部状态进行状态转换。让我们观察时钟信号和状态变化的过程。
触发器是时序逻辑电路的基本存储单元，能够存储1位二进制信息。D触发器是最常用的触发器类型，它在时钟信号的上升沿将输入D的值传送到输出Q。通过时序图可以清楚地看到，只有在时钟上升沿时刻，输出Q才会跟随输入D发生变化，这就是边沿触发的概念。让我们观察D触发器的工作过程。