タイミングチャートの見方

質問

ディジタル回路のタイミングチャートの見方がよくわかりません。

http://www.ie.u-ryukyu.ac.jp/~wada/digcir01/latch.html
たとえば、上のページの真ん中よりやや下、「Dフリップフロップの動作タイミング」のところにあるタイミングチャートについて質問します。CLK、D、Qがあります。CLK（クロック）は周期的にhighとlowを繰り返すので、図の意味はわかりますが、DとQの図の意味がわかりません。ひし形が連なったような形になっていますが、これはどういう意味で、どういう見方（考え方）をすればいいのでしょうか？
また、DとQの動きは、クロックに対して（クロックとどう関係して）あのような動きをしているのでしょうか？

よろしくお願いします。

回答No.2

sanori · ベストアンサー

なんか質問が増殖して来ましたね。
それと、せっかく回答した投稿者に対して、書くべき・・・
・・・私は別に怒ってないから大丈夫ですよ。
だけど、たまにキレる人を見ますので要注意です。
以上、アドバイス。

１．
実際の信号もHとLのペアで構成されているのですか？それとも、実際は一本の線の波形になるのだが、タイミングチャートではどちらの場合（たとえば、H→L→H→LとL→H→L→H）であっても対応できるように、一度に（2本）かいているだけなのですか？一本の電極で同時にHとLを混在させることは不可能なので、たぶん後者のほうだと考えているのですが、そうですよね!?

それは私に聞くことではなくて、タイミングチャートを書いた人に聞くべきことです。・・・が、しかし、ペアの信号が図示されているのですから、両方発生させているのでしょう。
いずれ、実際のデジタル信号処理でＨとＬをペアで出したり使ったりすることは、きわめて頻繁にあります。

２．
また、今回の例では、クロックの立ち上がり時を基準にして（「トリガにして」というんですよね!?）入出力の反応をさせているようですが、立下り時をトリガにする場合もありますよね!?それは（立ち上がりをトリガにするか、立下りをトリガにするかは）どこでわかるのですか？
というか、それを示すのがタイミングチャートの役目ということですか？

この場合「トリガ」という術語は適切でないと思います。
トリガというのは、それをきっかけに次に何かを起こすもの、という意味です。
この場合、ＣＬＫは、（前回も書きましたけど）「〆切の時期」を定めるのに使っていますから。

回答No.1

sanori

Ｄ信号は入力データです。
ＣＬＫがＬ（low）→Ｈ（high）に切り替わる瞬間のｔＳ秒前が、いわば、「Ｄ信号入力を受付の〆切」です。

Ｑ信号は出力データです。
何の略かは私は知りませんが、昔からなぜか「Ｑ」って書きますね。

つまり、この回路は、
クロックに同期させて、Ｄ信号を上記の〆切までに間に合わせるように入力すれば、綺麗に周期的にそろった出力（Ｑ）をする回路ということです。

「ひし形が連なったような形」についてですが、
大概、この手の回路は、入力信号も出力信号も、ＨとＬのペアで構成されます。
ペアですから、一方がＨに立ち上がれば、もう一方はＬに立ち下がる、という波形になります。
２本ペアの線を重ねて描く決まりなので、ひし形みたいになります。

補足

>この手の回路は、入力信号も出力信号も、ＨとＬのペアで構成されます。
実際の信号もHとLのペアで構成されているのですか？それとも、実際は一本の線の波形になるのだが、タイミングチャートではどちらの場合（たとえば、H→L→H→LとL→H→L→H）であっても対応できるように、一度に（2本）かいているだけなのですか？一本の電極で同時にHとLを混在させることは不可能なので、たぶん後者のほうだと考えているのですが、そうですよね!?

また、今回の例では、クロックの立ち上がり時を基準にして（「トリガにして」というんですよね!?）入出力の反応をさせているようですが、立下り時をトリガにする場合もありますよね!?それは（立ち上がりをトリガにするか、立下りをトリガにするかは）どこでわかるのですか？
というか、それを示すのがタイミングチャートの役目ということですか？