Лаб.2.триггеры (1076485), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Рис.4. Условно-графическое обозначение асинхронного R-S триггера с инверсными входами.
Таблица переходов для асинхронных RS-триггеров с инверсными входами имеет иной вид, табл.2.
Таблица 2.
Qt | R | S | Qt+1 |
0 | 0 | 0 | |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | |
1 | 0 | 1 | 0 |
1 | 1 | 0 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 |
Для такого триггера активным сигналом является уровень логического 0, а запрещенной комбинацией Rt=St=0, при которой состояние триггера будет неопределенным.
МДНФ характеристического уравнения RS-триггера с инверсными входами в соответствии с картой Карно (рис.5) имеет следующий вид (4).
Таблица 4.
Рис.5 Карта Карно
После двойного инвертирования уравнения (4) получится структурное уравнение для реализации RS-триггера с инверсными входами на элементах
И-НЕ.
Реализация уравнения (5) на элементах И-НЕ показана на рис.6, а УГО асинхронного RS-триггера с инверсными входами на рис.7.
Рис.6 RS-триггер с прямыми входами на элементах И-НЕ.
Рис.7 Условно-графическое обозначение асинхронного R-S триггера с прямыми входами.
Синхронизируемый (синхронный) R-S -триггер с прямыми входами.
В отличие от асинхронного этот триггер на каждом информационном входе имеет дополнительные схемы совпадения, первые входы которых объединены и на них подаются синхронизирующие сигналы. Вторые входы схем совпадения являются информационными. Таким образом, наличие схем совпадения определяет то обстоятельство, что триггер будет срабатывать от сигналов R и S только при наличии синхронизирующего импульса.
При добавлении синхровхода таблица переходов синхронного RS-триггера имеет следующий вид.
Таблица 3.
Ct | Qt | Rt | St | Q t+1 |
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
0 | 1 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 | |
1 | 1 | 0 | 0 | 1 |
1 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 | |
Карта Карно для логической функции Qt+1 имеет следующий вид, рис.8.
Рис.8. Карта Карно для логической функции Qt+1
Доопределяя функцию Qt+1 единицами, МДНФ характеристического уравнения синхронизируемого RS-триггера примет вид:
При построении схемы синхронизируемого RS-триггера на элементах И-НЕ МДНФ его характеристического уравнения преобразуется в
структурное (7).
Реализация структурного уравнения синхронного RS-триггера с прямыми входами на элементах И-НЕ представлена на рис.9, а его УГО на рис. 10.
Рис. 9 Синхронный RS-триггер с прямыми входами на элементах И-НЕ.
Рис. 10 Условно-графическое изображение синхронного RS-триггера.
Двухступенчатый синхронный RS-триггер.
Устойчивая работа одноступенчатых RS-триггеров в произвольной схеме возможна только в случае, если занесение в триггер информации осуществляется после завершения передачи информации о прежнем его состоянии в другой триггер. Такую работу триггера можно обеспечить при использовании двух серий находящихся в противофазе сигналов, используя свойство внутренней задержки. В триггерах с внутренней задержкой новая информация на выходе устанавливается только после окончания действия синхронизирующего импульса.
Подобный принцип обмена информацией реализован в двухступенчатых RS-триггерах. Простейшая схема двухступенчатого RS-триггера с управляющим инвертором показана на рис.11, а его УГО на рис.12.
Рис.11 Схема двухступенчатого синхронного RS-триггера.
Рис.12 Условно-графическое изображение двухступенчатого
RS-триггера.
Схема двухступенчатого RS-триггера состоит из двух одноступенчатых RS-триггеров и инвертора в цепи синхронизации. При поступлении единичного синхросигнала входная информация заносится в первый одноступенчатый RS-триггер. Второй RS-триггер при этом будет хранить информацию, относящуюся к предыдущему такту.
По окончании действия синхросигнала, когда C=0, а , первый триггер перейдет в режим хранения, а второй перепишет из него новое значение выходного сигнала.
Двухступенчатый триггер изменяет свои состояния только после окончания действия сигнала синхронизации. Поэтому из двухступенчатых триггеров можно строить произвольные схемы, в том числе подавать сигналы с выхода триггера на его вход.
На схеме показаны асинхронные R-, S- входы. Они являются приоритетными, т.е. при подаче на них активных информационныхсигналов - синхронные R-, S- входы блокируются. Для работы триггера в синхронизируемом режиме на асинхронные входы должны быть поданы единичные сигналы.
Схема RS-триггеров составляет основу для построения других триггерных схем, таких как D-,T- и JK-триггеры.
D-триггер.
Триггером D-типа называется логическое устройство с двумя устойчивыми состояниями и одним информационным входом. Асинхронный D-триггер функционирует в соответствии со следующей таблицей переходов, табл. 4.
Таблица.4
Qt | Dt | Q t+1 |
0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 |
Характеристическое уравнение D-триггера согласно таблице переходов имеет вид (8).
Из уравнения следует, что выход асинхронного D-триггера будет повторять входной сигнал. Поэтому асинхронный D-триггер не нашел практического применения в ЦВТ, поскольку функцию такого триггера может выполнить комбинационная схема, состоящая из двух последовательно соединенных инверторов.
Таблица переходов синхронного D-триггера имеет вид, табл.5.
Таблица 5.
Ct | Qt | Dt | Qt+1 |
0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 0 | 1 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 |
0 | 1 | 1 | 1 |
1 | 0 | 0 | 0 |
1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 0 | 0 |
1 | 1 | 1 | 1 |
Характеристическое уравнение синхронного D-триггера после несложных преобразований примет вид (9).