Й.Янсен Курс цифровой электроники. Том 2. Проектирование устройств на цифровых ИС (1987) (1092082), страница 27
Текст из файла (страница 27)
3.14. Схема селектора с мультиплатам лля микроироцессора. жение логической 1, то при этом два других триггера переводятся в положение О. В состоянии, приведенном на схеме, верхний триггер в положении переключателя «шаговое выполнение» переходит в положение 1, а два других одновременно принимают положение О. В режиме автоматического выполнения все три триггера переводятся в положение О, но сигнал автоматического выполнения опять можно получить путем комбинации трех остальных сигналов БТ(й), 77(Ь) и йг(Х.).
Разумеется, механический переключатель режимов можно заменить электронным, позволяющим намного расширить возможности коммутации, при которой для селектирования актив- !78 Глава 3 ным может быть только один сигнал, все же остальные сигналы должны быть неактивными. Как упоминалось выше, встречаются случаи, когда использовать сигналы Я (Н) в качестве выходных нельзя: например, когда логическая 1 исчезает с некоторой задержкой, может произойти слияние импульсов.
3.7. ЗцТ-триггеры Гассматривая выше КЯ-триггеры, мы видели, как с помощью дополнительных ключевых элементов можно записывать информацию, осуществлять сброс и управлять с двух сторон. Компонуя дополнительные ключевые элементы в одном корпусе вместе с одним или несколькими КЯ-триггерами, можно получить ЗУ, которые называются ЬКТ-,,1К- или Р-триггеры. У таких ЗУ имеются один или несколько входов ввода информации и один вход тактовых импульсов (его называют также входом разрешения или очистки).
По команде тактового импульса (импульса разрешения) информация вводится в ячейку памяти, где сохраняется в неизменном виде до поступления очередной команды (тактового импульса). Это свойство является отличительным признаком для ЗУ на триггерах. В свою очередь триггеры подразделяются на две группы: у одних запись происходит в течение всего периода существования импульса (триггеры, управляемые уровнем), у других— только во время перепада уровней импульса (триггеры, управляемые фронтом).
ЯКТ-триггеры в качестве ЗУ часто используются в счетчиках и в сдвиговых регистрах; в обоих случаях это могут быть как триггеры, управляемые уровнем, так и триггеры, управляемые фронтом. На рис. 3.15 показана схема ЯКТ-триггера второго типа. В принципе эта схема аналогична ВЬ-триггеру с двусторонними ключевыми элементами записи, рассмотренными выше. Элементы У2 и Ж4 образуют собственно триггер, а й11 и МЗ вЂ” ключевые элементы записи и сброса. Заметим попутно, что входы ключевых элементов здесь являются и входами триггеров, поэтому их обозначили 5 и Я. Как это видно на схеме, триггер имеет еще один дополнительный вход предустановки и дополнительный вход очистки, с помощью которых в триггер можно вводить информацию и осуществлять сброс независимо от переменных на входах 5, )с и Т.
Из функциональной таблицы и структурной схемы на рис. 3.15 видно, что, когда па дополнительном входе предустановки сигнал имеет низкий уровень, триггер действительно принимает положение логической 1. И соответственно когда сигнал имеет низкий уровень на дополнительном входе сброса, триггер принимает состояние логического О. При этом состояния сигналов И-Н1 относительно сигнала уровня Н ИЛИ-не относительно сиенала урауня и/ преоистанод- нл а/с) б/Ж (Н/ С(/// Юходси ла раер /иения //) фуннциональна я таблица /г-неопределенное состояние; /=О, и= / С Рис. 3.15. и — ЬЯТ-триггер, синхронизуемый уровнем; б — его функциональ- наи таблица; в — алгоритм работы.
1ВО трава 3 на входах 5 и Р никакого значения не имеют. Что касается входа разрешения (вход С), то у триггера этого типа ои в процессе записи или сброса должен получать сигнал низкого уровня с дополнительного входа предустановки или очистки. Сигналы, появляющиеся на входах 5 и Р, передаются далыпе ключевыми элементами У1 и НЗ на элементы памяти л(2 и л(4, когда появляется сигнал высокого уровня на входе разрешения С. В регистр записывается информация, существующая в момент перепада тактового импульса. В нашем случае это перепад импульса от Н к Л.
На время существования импульса разрешения сигналы на выходах Я(Н) и Я(Л) будут повторять изменения сигналов на входах 5 и Я. Таким образом, схема оказывается как бы прозрачной от входа до выхода. Схема 5КТ-триггера, синхронизуемого фронтом, показана на рис. 3.16. Дополнительные входы предустановки и очистки здесь имеют то же назначение, что и на схеме на рис. 3.16. Вообще говоря, БКТ-триггер, синхронизуемый фронтом, состоит из двух триггеров: ведущего и ведомого. Первый отдает команды, второй их исполняет. Ведущий триггер (ЖЗ, Ж4) получает сигналы с двух сторон через ключевые элементы У1 и Л'2 в тот момент, когда уровень тактового импульса высокий.
Ключевые элементы Жб и Нб при этом оказываются заблокированными, так как на их входах уровень низкий. В момент перепада тактового импульса с высокого уровня на низкий заблокированными оказываются ключевые элементы У1 и У2 и поступающая информация фиксируется ведущим триггером. Инвертируемый тактовый импульс 1~ дает разрешение записи на ключевые элементы Уб и Х6, и теперь уже поступающая информация будет передана ведущим триггером на ведбмый для регистрации. Мы видим, что ведбмый триггер принял новую информацию действительно на спаде тактового импульса, и эта информация будет им сохраняться до тех пор, пока не появится следующий тактовый импульс. Функциональная таблица и структурная схема 31(Т-триггера, синхронизуемого фронтом, приведены на рис. 3.16. Сигналами на дополнительных входах предустановки и очистки триггеры переключаются в положение 1 или О независимо от состояний сигналов на входах 5РТ.
В таблице истинности буква Х означает, что сигнал данного входа может иметь значение как О, так и 1 и не влияет на выходной сигнал. В триггерах ТТЛ дополнительные входы предустановки и очистки во время появления тактового импульса должны быть в устойчивом состоянии. Отсюда понятно, что сигналы вводятся в триггер через входы 5 и Я в моменты, когда тактовый импульс имеет низкий уровень Ь. Триггеры в сдвиговых регистрах, в счетчиках и в частотных делителях за один цикл сдвига или счета по одной команде Лре3уцщаяо5ка гу.
) сгчиггггва (Е) Фуннггионпльна я тайница Х-нвапрИеленлре састояние; И=1, ~=О Т в гу ггвуР Рис. 3.!6. а — БВТ-триггер, синхронизуемый фронтом; б — его функциональ- ная таблица; в — алгоритм работы. 182 Глава 3 должны передать дальше ранее записанную информацию и принять от предыдущих триггеров новую. Элемент памяти на одном триггере реализовать эти функции без дополнительных элементов задержки не может. Но как следует из сказанного выше, пара из ведущего н ведомого триггеров, реализующих функцию элемента памяти, вполне может выполнить эту задачу. 3.8. Условные обозначения $)хТ-триггеров с управляющим входом Из сказанного выше вытекает, что ЬКТ-триггер может поразному реагировать на управляющие н командные сигналы.
Например, триггер может управляться импульсом в течение всей его длительности (уровнем) и фронтами импульса — его перепадами. Триггеры второго типа можно также разделить на две категории в зависимости от того, каким фронтом импульса они управляются — нарастающим или спадающим. Кроме того, существуют еще типы триггеров, которые принимают информацию с входов на одном фронте тактового импульса, а передают ее на выход на другом, т. е. с временнбй задержкой. Все этн функции изображаются символами на структурных схемах.
Нам уже известны ЯКТь ЗК- и Р-триггеры. В условных обозначениях тип триггера указь1вается буквами 5)с, УЛ' и Р, которые проставляются у входов. Управляющий вход обозначается буквой С. Командная зависимость входов обозначается цифрами около букв. Стрелка у входа и прямой уголок у выхода показывают соответственно, что триггер синхронизуется уровнем или фронтами импульса, а также о том, что информация с входа передается на выход с задержкой. Примеры условных обозначений триггеров разных типов, осуществляющих разные комбинации функций, а также временные диаграммы реализуемых операций приведены на рис. 3.17.
Для ЗК- и О-триггеров, описываемых ниже, можно применять одинаковые условные обозначения, указывая способ синхронизации и задержку при передаче сигнала с входа на выход. Условное обозначение БКТ-триггера показано на рис. 3.17, а. На временнбй диаграмме видим, что на отрезке времени, когда тактовый сигнал Т имеет высокий уровень 0, сигнал на выходе Я следует за сигналом на входе установки, в данном случае на входах 5)т. Перезапись информации в триггере происходит на спадающем фронте тактового импульса Т, и, для того чтобы она состоялась, информационный вход в момент появления фронта должен находиться в устойчивом состоянии.
Условное обозначение ЬЙТ-триггера, синхронизуемого фронтами тактовых импуль- Элемснтьг заноманагои~ах устройств Tтлтолтттода|й илтлуло с) — — — — — — — й " — — — — — 5(гр), т(//) — — — — — ~ — т-~'~- - - - - — или ди од ю м его а еледуетл ео дходоет с 7Л) ,( ) „агН) тгуг> ст а тт) др)) Ттлталлтодетй иллулес) — - )-, ъ~ ------ --------д(у), йтл) ч7" т, - - - — — — — — - - — — — — или 'деод Р а тут) аг'Л7 дл) тел) сг ам) лач) Б Т~'лтиилтодстй илглулос/ лг'Л), lг'л) или дйод Ю а ту) д(Ю гк а ау) ттн) с. лтн) тт Т тлтоитлодлгй иютулас / дтл), чю или да од.ю а(я аул) д()тт ттл) сг атй) др ~) lт г Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
