Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 25
Текст из файла (страница 25)
То же самое осуществляется и в КЗ-триггерах с входными элементами ИЛИ-НЕ, но с тем лишь отличием, что сброс происходит, когда высокий уровень имеет хотя бы одна переменная. На практике триггеры управляются (ввод — сброс) с помощью тактовых (синхронизующих) сигналов. Здесь имеются в виду триггеры, образующие регистры.
Нетрудно представить себе ситуацию, когда цифровая информация с собирательной шины, согласно расписанию работы какой-то установки, должна вводиться в определенный момент времени в ЗУ на регистрах. Тогда переменные на входах установки и сброса данного триггера будут представлять собой соответственно тактовый сигнал 2с~ и сигнал данных лЗ„. 3.3. Односторонняя и двусторонняя запись информации в КЗ-триггере Записывать цифровую информацию в триггер тактовыми сигналами 2сг можно двумя способами — односторонним и двусторонним.
При одностороннем способе триггер сначала сбрасывается в нулевое состояние, а уже потом в него вводится новая информация. На рис. З.З. показаны структурная и принципиальная схемы реализации односторонней записи. Видно, что Е-активный сигнал 2с1(Е), поступающий на вход сброса, возвращает триггер в исходное состояние О. Затем под действием Н-активного сигнала 2с~(Н), полученного в результате обращения сигнала Ь, вводится сигнал с шины О. Переход сигнала с шины в регистр произойдет, если вход сброса триггера свободен. Другими словами, этот вход незадолго до ввода должен получить высокий уровень Н. Возможность ввода сигнала обеспечивается тем, что сигнал 2сс(Н) из-за задержки поступает немного позже, чем сигнал 2сс(Е). Задержка, создаваемая в процессе обращения сигнала, оказывается достаточной для достижения желаемого эффекта, по.
тому что Ж2 и НЗ взаимно компенсируют друг друга. Чтобы ввести в триггер информацию с шины данных, сигнал 2сс должен следовать за сигналом (~(Н) на выходе, в то время как сигнал на выходе Я(Е) сначала сохраняет низкий уровень, а затем, когда сигнал сброса 2сг(Е) исчезает, следует за вводи- Глава 3 мым сигналом. Тактовый сигнал 2с1(Н), как это вытекает из сказанного ранее, должен быть выделен из сигнала 2ЕЦ~). На рис. 3.4 приведена временная диаграмма процессов ввода информации и сброса в элементарном КЯ-триггере. Видно, что после прихода сигнала установки или сигнала сброса срабатывает задержка длительностью, достаточной для двух обращений. Триггер окончательно принимает информацию по истечении этой задержки.
Это действительно так, потому что сигнал установки или сброса должен претерпеть два обращения У1 и М2 для того, чтобы на данном входе эффект был таким же, какой создается входным информационным сигналом. На рис. 3.5 приведена временная диаграмма односторонне управляемого триггера. Тактовый сигнал 2с1(Е) поступает раньше и приводит к сбросу. После задержки в одно обращение поступает вводимый сигнал 2еЦН). В тот же самый момент (т.
е. после задержки) сигнал низкого уровня на выходе Я(Л) обращается в сигнал высокого уровня Ф2. Вход освобождается для вводимого сигнала лишь после двух обращений сигнала (ЖЗ и У1) на выходе Я. Сигнал высокого уровня на выходе Я за время 2сс повторяет сигнал 1л на информационном входе и его запирание может наступить лишь после того, как исчезнет Знуиоияеннсносясь н гн ьн 1 —.~ ЕГН Л н ЗП >.Е ЕГН ЕИ и-не ссяносиснсясно нли-не стносисссясно исгнаяа уроуня и сиснояа урсдон Е ап> пгй~ /фсоус неона Есе Е4о НЕЕ Лег г'гуу Рис.
З.З. Односторонний (а) и двусторонний (б) ввод информации в КВ- триггер. Првеедены также структурные еаемы триггера. Глава 8 Я'туаеуаола М Ырсус (~) о ~нг ов д ияЮертпирооияия 1 ияоергггияо— стали я Рис. 3.4, Временная диаграмма установки и сброса й5-триггера. Новое положенне триггер принимает после двух аадсрж«н инвертирования. усчы сигнал 2с1(Н). В этом интервале времени триггер информации не содержит. Как говорилось выше, наряду с односторонним способом ввода информации в триггер существует и так называемый двусторонний, или двойной, способ.
Структурная схема реализации этого способа показана на рис. 3,3, б. Чтобы ввести в триггер информацию с шины данных, управляя тактовым сигналом 2с1, кроме двух элементов И-НЕ, включенных соответственно в цепи входов ввода данных и сброса, надо иметь еще один элемент для инвертирования информационного сигнала, Если информационный сигнал сам по себе имеет две полярно. сти, то дополнительное инвертирование не требуется. Будем считать, что информационный сигнал на входе 0 в момент времени 2 с1 имеет высокий уровень Н. Тогда на входе установки 3 будут существовать две гспн~ переменные, которые име- на ,'~ .т ют высокий уровень. Это ою .'Ф:;-'„,.; а. на ага ;Т„'лог,р, „„низкий уровень с. Поэто- му уровень на выходе Я сс ~ триггера будет высоким.
С другой стороны, на вхоРис. 3.3. Задержки сброса н установки од- де сброса сигнал 2с~ нменосторонне управляемого К5-триггера. Ет Ннэкий УРОввнь См. схему на рвс. 3.3,п димый сигнал тоже низ- Элементы запоминающих устройств 1вт кого уровня. Поэтому выход У4 сохраняет высокий уровень Н. Поскольку триггер по входу сброса У2 реагирует только на ь'-активный сигнал, то в описанной ситуации сброса не произойдет. Если по линии данных подать сигнал Я(~), то на выходе Л13 будет сигнал уровня Н, а на выходе Ж4 будет сигнал уровня Е. Теперь и на входе сброса триггера (У2) уровень станет низким, и, следовательно, Я (Ь) получит значение логической 1 ° а Я (Н) — значение О.
Триггер вернулся в нулевое состояние в соответствии с информацией с линии данных .О. При двустороннем способе ввода данных с использованием тактового сигнала триггер принимает информацию уже на переднем фронте импульса, но после задержки, соответствующей трем нн- арл вертнрованням импульсов (УЗ, У1 и У2). Как видно из рис. 3.6, информа- ! ция после трех инвертиро- Э иийсртиродания наний остается стабильной на двух выходах Рис. 3.6, Звлержки установки двустороние 1э (Н) и () (С) и может управляемого нЯ-триггера.
подвергаться дальнейшей обработке. Заметим здесь, что блокировка схемы наступит лишь после прохождения сигнала 2сй Если сигнал 2с1 неактивен, то сигнал на входе данных уже не оказывает влияния на состояние триггера. КЯ-триггер, выполненный в вице интегральной схемы, обычно содержит логические элементы И-НЕ, которые реализуют функции памяти, ключей установки и сброса. Эти же функции можно реализовать с помощью элементов ИЛИ-НЕ, но тогда на входах установки и сброса надо использовать Л-активные переменные. Элементы И-НЕ, из которых построены триггеры, обычно дополняются еще двумя входами.
Это позволяет осуществлять ввод данных и сброс триггера независимо от информации, поступающей на другие входы. Дополнительные входы триггера называют входами предустановки и предсброса. Их можно использовать, например, для того, чтобы перевести триггер регистра в состояние О или 1 до начала обработки сигнала.
Особенно полезной эта мера может оказаться прн включении напряжения питания, потому что бывают ситуации, когда невозможно заранее предсказать, в каком состоянии окажется триггер. Для надежности непосредственно после включения напряжения питания на триггер автоматически подаются импульсы предустановки и сброса, которые пере- водят его в желаемое состояние. С~ Я) )рис.
3.7. К5-триггер с несколькими входами установки и сброса (а) и его структурная схема (б). ууреРус жала руа~ > ару) ВМТРЯбг гкИ) Лге тегггла| РтаюЮти 169 Элементы ааломимаюсцих устройств Выше мы исходили из тот, что сигнал вводится в триггер от единственного источника, а для управления используется тактовый сигнал 2сй В триггер могут, однако, вводиться сигналы и от нескольких источников, как показано иа рнс. 3.7. Структурная схема такого устройства приведена на рис. 3.7,б.
Видно, что число ключей установки и сброса увеличено до 3. К ключам можно подводить несколько линий, с которых информация может вводиться в разное время. Способ ввода данных может быть и двусторонним и односторонним. При этом единст- Рис. 3.8.
Последовательная работа КЯ-триггера. В моменты все, !с5 и тсе ааписыаается информация от источника он е моменты всх и есе — от источника Р, и е моменты вст, все и тсе — от источанка Ос вепный триггер можно использовать для записи информация, поступающей с разных линий и в разное время.
Временная диаграмма процесса последовательной записи информации приведена на рис. 3.8. Видно, что информацию 77с можно записывать (вводить в регистр) в интервале времени от Ос1 до Зс1; следующую информацию 77а можно записывать в интервале от Зс1 до бсг и, наконец, информацию Е>а — в интервале от бсс до 7сй При дальнейшей обработке информации, естественно, следует иметь в виду, что для записи она поступает с определенными интервалами.
Микросхема 74Ы279 на рис. 3.9 содержит четыре триггера. Там же указаны назначения выводов н приведена функциональная таблица. Из таблицы видно, что сигнал на выходе Я имеет высокий уровень, когда на вход о' подается сигнал низкого уровня Е. На том же выходе сигнал получается низкого уровня, когда сигнал низкого уровня на входе тт. В случае если сигналы на обоих входах имеют низкий уровень, триггер оказывается в состоянии псевдостабильности. Это означает, что высокий уро- 179 Глава 3 Гакгподгпе иятуласаг в(' ба.) Земля сгнсмка б9 'Руннцианальнся пгоолсиа Н=7 ~=у Неопределенное состоял не и и и (ода г7' : -приегер с ддумя 3ходами усгпанодки Х Года НЗ йа- состояние д момент успгакодки или адреса Рис, 3,9, ГгЯ-триггер типа 74Ь8279.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
