Дж.Хиллбурн, П.Джулич Микро-ЭВМ и микропроцессоры (1979) (1092080), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Отметим, что входы 5 и У7 влияют на состояние триггера в течение того времени, когда на входе С имеет место высокий потенциал. Другой важный тип Я5-триггера — двухстуленчатый Й5-триггер. (Работа двухступенчатого триггера описывается на примере УК-триггера.) УК-ТРИГГЕР Наиболее широко используемым является УК-триггер. Он обладает двумя важными свойства~ми: не имеет запрещенной входной комбинации, которая существует в Ю-триггере, и может осуществлять инверсию предыдущего состояния. На рис. 2.3б показаны два возможных обозначения этого триггера. УК-триггер, как и )т5-триггер, имеет два информационных входа (У и К), вход си~нхроимпульсов С и выходы Я и Я. В соответствии ~с таблицей истинности 2.12, как и в случае )г5-триггера, 1„— момент поступления тактового импульса, а т„„, — момент появления выходного сигнала.
(Схема УК-триггера приведена на рис. 2.37.) Сравнив табл. 2.11 и 2.12, можно увидеть, что для первых трех входных комбинаций работа УК-триггера идентична работе )с5-триггера, Сйгаилмзые имлулзгы) Ю Рис. 2.35. Времеинйя диаграмма работы )т8-триггера со статическим входом. а Х Рис. 2.36.
Общепринятое обозначение ХК-триггера (а) и его обозначение в соот. ветствии со стандартом 1ЕЕЕ 16). Рис. 2.37. Схема ХК-триггера. а о Рис. 2.38. Общепринятое обозначение Т-триггера 1а) и его обозначение в соот- ветствии со стандартом 1ЕЕЕ. ХХифровая логика 47 Рис. 2.39. Временная диаграмма воздействия тактового импульса на работу двух- ступенчатого ХК-триггера. а входы Х и К соответствуют входам Я и 5.
По этой причине на практике редко используют Й5-триггер; обычно его заменяют ХК-триггером. Для последней входной комбинации табл. 2.12, если Х и К равны 1 в момент 1, то в момент 1„+! Я=Ц . Следовательно, при этих входных условиях выход меняет значение на свое до. полнение (считает) после каждого тактового импульса. При работе в счетном режиме ХК-триггер выполняет функции Т-триггера.
Условные обозначения Т-триггера, часто используемого в счетчиках, показаны на рис. 2.38. Таблица 2.!2 ' Таблица истинности ХК-триггера гн+т Е 11 а О. О 1 1 О Ф 4!н О О О 1 1 О 1 1 ХК-триггеры бывают одноступенчатые с динамическим входом' или двухступенчатые. В одноступенчатых триггерах с динамическим входомстробирование входныхсигналов (и появление выход-, ного сигнала) происходит от переднего либо от заднего фронта тактовогоимпульса, как и в Ю-триггере.
В большинстве случаев используется занесение информации по заднему фронту (переходу от высокого уровня к низкому). Во многих устройствах, например в счетчиках и сдвиговых регистрах, изменение входных условий в момент переключения триггера может привести к нежелательным результатам — ложному срабатыванию триггера в момент установки, так называемому состязанию. Эту проблему можно разрешить, используя триггеры двухступенчатого типа. Двухступенчатый ХК-триггер состоит из двух триггеров: один из них называется управляющим (таз1ег), другой — управляемым 48 Глава 2 Г(таетвввге итеулвевг! Рис.
2.40. Временная диаграмма работы двухступенчатого Хк-триггера. 1о" 1в 14 ХЗ 1с 11 1О У 1 в 3 4 а а 7 8 Рис. 2,41. Сдвоенный УК-триггер типа 7476 ТТЕ с предустановкой и сбросом. (з1ауе), На рис. 2.39 показана диаграмма воздействия тактового импульса на работу такого триггера. На этом рисунке в точке 1 управляемый триггер отключен от управляющего. В точке 2 входы Х и К стробируются и происходит установка управляющего триггера. В точке 3 1- и К-входы отключаются от управляющего триггера. И наконец, в точке 4 выходной сигнал управляющего триггера устанавливает управляемый триггер, т. е. на выходе устройства появляется сигнал. Типичная временная диаграмма работы триггера этого типа показана на рис.
2.40. УУифроаая логика 49 УК-триггеры используются во всех семействах ИС. Одной из таких схем является ТТР-схема типа 747б — два двухступенчатых УК-триггера с входами предустановки и сброса. На рис. 2.41 показано размещение триггеров в корпусе ИС. На этом рисунке ń— вводная клемма 5-вольтового источника питания. Входы предустановки н сброса используются при начальной установке триггеров и не зависят от входа СР. Низкий потенциал (состояние О), подаваемый на вход предустановки, устанавливает Я в У, а низкий потенциал на входе сброса устанавливает Я в О. Кружки на входах сброса и установки указывают на то, что эти входы управляются логическими нулями. Необходимо также отметить, что кружок на входе СР означает, что выходной сигнал устанавливается по переходу от высокого потенциала к низкому (по заднему фронту) тактового импульса.
Это устройство имеет рабочую частоту 20 МГц. Ул-ТРИГГЕР О-триггер является разновидностью синхронного триггера; его условные обозначения показаны на рис. 2.42, а его работу описывает таблица истинности 2.13. В соответствии с этой таблицей, если 0=0 (1), то 9=0 (!) в момент ! +!. Сигнал с О-входа передается на выход Я при стробировании входа (рис. 2.43). Таблица 2.13 Таблица истиииасти Гл-триггера гя+т гя о 1 1 О О-триггер, так же как Ю- и УК-триггеры, бывает одноступенчатым с динамическим входом или двухступенчатым. В одноступенчатом 0-триггере с динамическим входом информация заносится по переднему фронту. Другим распространенным типом Р-триггера является О-фиксатор, называемый иногда бистабильным фиксатором. Это О-триггер, управляемый уровнем напряжения, как н Уг5-фиксатор.
Для О-фиксатора, управляемого высоким потенциалом на Сцвходе, выход повторяет входные состояния в течение времени, когда на С-входе есть !. Большинство Р-триггеров имеет входы предустановки и сброса. 4 — 719 50 Глава 2 а д Рис, 2.42. Общепринятое обозначение О-триггера (а) и его обозначение в соответствии со стандартом 1ЕЕЕ. Рис.
2.43. Схема О-триггера. 2.5. СДВИГОВЪ|Е РЕГИСТРЫ Для хранения и обработки информации в микро-ЭВМ широко используются сдвиговые регистры. Сдвиговый регистр состоит из ряда триггеров (по одному на каждый бит информации), соединенныхтак,чтовыход каждого триггера подключен ко входу следующего 17 — 10). Информация в регистре сдвигается на один разряд вправо или влево при поступлении каждого тактового импульса. Это устройство идеально подходит для обработки последовательной информации (подаваемой по одному биту в каждый момент времени), преобразования параллельной информации (все биты поступают одновременно) в последовательную и последовательной в,параллельную. Сдвиговые регистры обычно реализуются на СИС-устройствах, выполненных с применением Ю-, УК- или О-триггеров, и различия между ними связаны главным образом с методом обработки входных и выходных данных.
В данном разделе описываются основные типы этих регистров. СДВИГОВЫЙ РЕГИСТР С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ВХОДОМ Сдвиговый регистр с последовательным входом — это устройство, в котором входные данные последовательно .поступают на вход, как показано на рис. 2.44 для 4-разрядного сдвигового регистра. В данном случае используются О-триггеры. Работает регистр Иифроеая логика '51 Параллельный дыгай Тала агглул Уааа Рис. 2.44. Типичный 4-разрядный сдвиговый регистр с последовательным входом.
ТТаалвдадаагвл ный длад Таалгвдагв анлульааг Рис. 2.45. Временная диаграмма работы 4-разрядного сдвигового регистра. следующим образом. В исходном ~положении импульс сброса (логический 0) ~подается на вход «Установка в 0», устанавливая выходы Яо — Яз в О. Далее первый бит данных йз подается на последовательный вход. При воздействии переднего фронта первого тактового импульса Яо принимает значение, равное ххь Затем на последовательный вход подается бз. При воздействии переднего фронта второго тактового импульса Яо=Рз и 91=ахи Продолжая этот процесс, после четырех тактовых импульсов имеем Яо=ххг, 4ь 52 Глава 2 а Яв= а 'еа=РЬ Временная диаграмма для последовательно поступающих входных данных показана на рис.
2.45. Выход данных при этом может быть как последовательным„ так и параллельным. В последнем случае сдвиговый регистр работает как последовательно-параллельный преобразователь. Очевидно, для сдвиговых регистров, имеющих большое число разрядов (более восьми), параллельные выходы нецелесообразны из-за большого, количества выходов в корпусе ИС. Существуют сдвиговые регистры, немеющие более 1000 разрядов. СДВИГОВЫИ РЕГИСТР С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ВХОДОМ Сдвиговый регистр с параллельным входом — это устройство, в котором входные данные, поступают одновременно по параллельным информационным каналам (рис. 2.46). Запись данных в регистр осуществляется следующим образом. Сначала производится сброс содержимого регистра подачей импульса (логнческого О) на вход «Установка в О».
Далее Р~ — Рч подаются ~на ~входы и импульс (логическая 1) поступает на вход записи. Это приводит к записи информации |во все регистры с и~пользованием входов Пз Пе Га аее Порарлельныа реле Рис. 2.46. Типичный 4-разрядный сдвиговый регистр с параллельным входом. цифровая логика 53 предустановки. После этого при появлении каждого тактового и~мпульса информация сдвигается на один разряд вправо. Выход данных может быть как последовательным, так и параллельным. Многие сдвиговые регистры, выполненные в виде ИС, имеют параллельный вход и ~последовательный выход. Эти устройства известны как параллельно-последовательные преобразователи. В описанных выше сдвиговых регистрах сдвиг производился в одном направлении при появлении каждого тактового импульса.
Во многих случаях, однако, желательно иметь возможность сдвигать информацию и влево, и вправо. Регистры, обладающие этой способностью, называются реверсивными сдвиговыми регистрами. Управление сдвигом в таких регистрах осуществляется ~путем подключения выходов триггеров к соответствующим входам при сдвиге влево или вправо. Направление сдвига регулируется входом «Способ работы».
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
