边沿D触发器，也称为维持-阻塞边沿D触发器，是一种在时钟信号的边沿（通常是上升沿或下降沿）触发翻转的数字电路元件。其工作原理如下：

一、电路组成

边沿D触发器通常由6个与非门组成，其中G1和G2构成基本RS触发器，G3和G4构成时钟控制电路，G5和G6组成数据输入电路。此外，还有一些触发器可能包含预置端（SD）和清零端（RD），它们分别用于触发器的置1和置0操作，且通常为低电平有效。

二、工作原理

1. 时钟信号为低电平时：

• 与非门G3和G4被封锁，其输出为高电平，触发器的状态保持不变。

• 同时，由于反馈信号的作用，G5和G6可能被打开，以接收并锁存输入信号D的值。但需要注意的是，在时钟信号为低电平时，输入信号D的变化并不会影响触发器的状态。

2. 时钟信号由低电平变为高电平时（上升沿）：

• 与非门G3和G4被打开，其输入状态由G5和G6的输出状态决定。

• 此时，输入信号D的值被送到G5和G6的输入端，并通过它们影响G3和G4的输出状态。

• 由于G3和G4的输出状态互补（即一个为高电平，另一个为低电平），它们将分别封锁或打开通往基本RS触发器的路径。

• 具体地，若G3输出为低电平，它将封锁通往G5的反馈线，从而阻止输入信号D影响基本RS触发器的状态。同时，G4的输出为高电平，它将打开通往G6的反馈线（但此时G6的输出已由D决定，因此不再变化）。这样，触发器保持在当前状态不变。

• 若G4输出为低电平，情况类似，只是此时触发器将准备翻转到与D相反的状态。

• 然而，由于边沿触发器的特性，真正的翻转发生在时钟信号的上升沿时刻。在上升沿到来时，触发器根据此时刻输入信号D的值进行翻转。

3. 时钟信号为高电平时：

• 输入信号D的变化被封锁，不再影响触发器的状态。这是因为G3和G4的输出状态已经确定，并且它们通过反馈线封锁了通往基本RS触发器的路径。

• 触发器保持翻转后的状态不变，直到下一个时钟周期的上升沿到来。

三、特性与优点

1. 边沿触发：边沿D触发器在时钟信号的边沿（如上升沿）触发翻转，这使得它对输入信号的干扰具有较强的抵抗能力。

2. 维持-阻塞结构：该触发器采用维持-阻塞结构，确保在时钟信号的高电平期间输入信号的变化不会影响触发器的状态。

3. 高速与抗干扰：与主从触发器相比，边沿触发器具有更高的工作速度和更强的抗干扰能力。

综上所述，边沿D触发器是一种在时钟信号边沿触发翻转的数字电路元件，其工作原理基于时钟控制电路、数据输入电路和基本RS触发器的相互作用。通过维持-阻塞结构，它确保了触发器状态的稳定性和抗干扰能力。