Изъюрова Г.И. Расчёт электронных схем. Примеры и задачи (1987) (1142057), страница 39
Текст из файла (страница 39)
д. Обобщенная структурная схема триггерного устройст- упповвния 7иемр ва представлена на рис. 10.1, кв где собственно триггер выполняет функцию бисгабильной ячейки памяти, а схеРис 1п1 ма управления преобразует поступающую информацию хп хх,...,х„в комбинацию входных сигналов К' и У, определяющих состояние триггера. В зависимости от способа записи информации зриггерные устройства на ИМС разделяются на асинхронные н синхронные (тактнруемые).
В асинхронных триггерах запись информации производится в произвольные момапы времени непосредственно при подаче сигналов (перепадов напряжения) на информационные входы трштера. Синхронные триггеры имеют наряду с информационными входами дополнительный вход С, на которьш поступает тактовый сигнал. Синхронный триггер може~ управляться уровнем, фронтом или срезом тактового импульса н срабатывает только при поступлении тактового импульса на вход С. Входы триггера, по которым он переключается фронтом или срезом импульса, называют .динямическиьпь Если триггер переключается уровнем входного сигнала, то такой вход называют статическим. Выходы трщтерного устройства обозначают символами Д и Д.
Очевидно, что на выходах трщтера всегда существуют парафазные напряжения, т. е. если, например, Д =- О, то обязательно Д =- 1. Выходные состояния триггера при действии на его входах различных комбинации сигналов в двоичной системе характеризуются таблицей состояний (переходов). Обозначения, принятые в таблице переходов: Д вЂ” состояние триггера не изменится при изменении логического уровня на входе (входах); Д вЂ” состояние триггера изменится при изменении информашш на входе (входах); > н — неопределенное состояние триггера. Информационные входы хн хх,...,х„ на структурной схеме триггера (рнс. 10.1) принято обозначать следующим образом: 5 — вход установки Д в состояние 1, й — вход установки Д в состояние О, Т- счетный вход, 1) — информационный вход для установки Д в состояние 1 или Ю, 1' — вход, разрешающий изменение состояния триггера, у — вход переключения 2 из состояния 0 в состояние 1„ К вЂ” вход переключения Д из состояния 1 в состояние О.
В соответствии с классификацией по функциональному признаку триггерные устройства можно разделить на КЯ, Э, Т, 3К, Ори другие типы. В настоящее время самое широкое распространение в импульсной и цифровой технике получили триггерные устройства, выполненные на основе логических ИМС. Триггеры на дискретных элементах, в частности на транзисторах, используются значительно реже. Они находят применение в нестанпартной аппаратуре систем автоматического управления и контроля производственными процессами, в ядерной физике и других областях науки и техниюь где требуются повышенные значения напряжений и токов.
Трштеры на дискретных элементах чаще всего используют в качестве электронных реле для преобразования импульсов чередующейся полярности в прямоугольные перепады напряжений. ПРИМЕРЫ И ЗАДАЧИ 10.1. Привести временные диаграммы работы устройства и составить таблицу переходов простейшего асинхронного К5- трштера, выполненного: а) на элементах ИЛИ вЂ” НЕ (рис. 102, а), на элементах И вЂ” НЕ (рис. 10.2, б). Сравнить полученные результаты и сделать вывод.
Решение а) Условимся символами К", 3", Д" обозначать информационные значения вхолных и выходных сигналов трштера, ДействУюЩих в ивтеРвале вРемени 1„< 1 < 1„ч, (на в-м такте), после поступления управляющих сигналов. Очевидно, что Д" '— состояние триггера, предшествующее поступлению управляющих сигналов. При К" =- О, Я" = ! либо сохраняется прелыду|цее состояние триггера, если Д" ' = 1, либо триггер переключается в состояние Д" = 1, если Д" ~ = О.
При К" = 1, Я" = 0 либо сохраняется предыдущее состояние триггера, если Д" 1 = О„либо трип ер переключается в состояние Д" = О, если Д" ' = 1. При К" = О, Я" = 0 состояние трштера не изменится, т. е. при любом предыдущем состоянии его будем иметь Ц" = й" После окончания действия сигналов К" = 1 и 5" = 1 триггер оказывается в неопределенном состоянии, т.
е. с равной вероятностью может перейти в любое из двух устойчивых состояний: 0" = 1 или Д" = О. Поэтому комбинация входных сигналов К" = 1, 5" = 1 для КЯ-трштера (рис. 10.2, а) является запрещенной. На основании вьпцеизложенного таблица переходов йстригтера на элементах ИЛИ вЂ” НЕ будет иметь вид О 12 — 1 1 О О 1 1 н б) Асинхронный триггер на элементах И вЂ” НЕ (рис.
10.2, б) не изменяет своего первоначального состояния при единичных уровнях информационных сигналов на входах устройства, а комбинация сигналов и" = О, 5" = 0 является запрещенной. Это означает, что для данного триггера управляющими являются нулевые уровни входных сигналов, а не единичные, как в предыдущем случае. Поэтому схему, изображенную на рис. 10.2, б, можно рассматривать как схему йс-триггера, представленную на рис. 10.2„а, с инверсными входами Й, 5. Таблица переходов рассмотренной схемы имеет вид 1 О да — 1 Рис.
10.З Рис Ю.г 10.2. В соответствии со схемой синхронного Ка-триггера 1рис. 10.3) составить и объяснить таблицу переходов, привести временнйе диаграммы работы и записать логическую формулу. Ответ: Логическая формула. Я" — С'(б" + Я 0 ). 10.3. Проанализировать работу асинхронного Т-триггера, функциональная схема которого приведена на рис. 10.4. Составить и объяснить таблицу дг переходов.
Решение Предположим, что тригтер па- н ходитсяв состоянии 1,т. е. Д" '= 1, Д" ~=0. Тогда при Т" ~=0 на г входах асинхронного Яб-трщте- имг, ра, выполненного на ИМСэ и а й ИМСв типа И вЂ” НЕ и являющегося составной частью Т-трнг- имсв гера, будем иметь Я" ' = 1, У' '=1. При поступлении счетного импульса Т" = 1 срабатывает ИМС,. Следовательно, Я" = 0 и триггер переключается в состояние О, когда Ц" =О, Я" =1. Сигнал обратной связи задержан с помощью цепей задержки на время г, больше времени действия входного импульса Т", поэтому обратного срабатывания триггера не происходит.
После окончания действии импульса 7 на входах асинхронного ЯЛ-триггера снова устанавливается комбинация Я=1, $= 1, С приходом следующего счетного импульса срабатывает схема ИМСн так как Я" = 1, Д" = О, н триггер переюпочается. Таблица переходов такова." 10.4. Составить и объяснить таблицу переходов, привести временные диаграммы переключения синхронного Т-трштера, вьпюлненного по способу «основной — вспомогательныйэ (О-В) (рис. 10.5). Рис.
10.5 Решение Синхронный Т-трштер, выполненный по способу О-В (рис. 10.5, и), состоит из двух синхронных КЯ-триггеров и инвертора, через который тактовыКг импульс подается на триггер ЯЗз (рис, 10.5, а). Триггер КБ, называется основным (О). Его назначение — прием входной информации (Т= 1) при наличии тактового импульса (С = Ц. По окончании действия импульса С информация с основного триггера ЕЯг поступает на триггер АБа, который называется вспомогательным (В) н считывается на выкодах триггера. Таблица переходов такова: й -1 0 0л — ! 0 0" Предположим, что Т-три!тер (рнс. 10.5, б) находится в состоянии 1, т. е. Д1 ' = О, Дз ' = 1, а сигналы на' информационном и тактовом ходах отсутствуют (7" ' = О, С" ! = 0).
Тогда уровень напряжения на выхолах ИМС, и ИМСз соответствует логической едвнице: Кз ' = 1, Я ' = О. Так как ез ' = О, то оба входа ИМСв имеют уровень напряжений, соответствующий логической единице. Следовательно, триггер Вс! также находится в состоянии 1, т. е. Д"! ' = О, Д" ' = 1. Прн комбинации Т" = 1, С" = 0 на входе Т-триггера схема йз не изменяет своего состояния, так как только один сигнал Т не может вызвать срабатывания ИМС! или ИМСз.
При подаче сигналов T 1, С" =1 срабатывает ИМСз (состояние ИМС! не изменяется), что приводит к изменению состояния триггера КЯ! (Д", = 1, Я = О). На входах трщтера нБз будем иметь )(з = 1, Яз = 1. По окончвнш! действия тактового сигнала С на входе Кз появляется уровень напряжения, соответствующий логическому нулю, и триггер КЯз изменяет свое состояние. Если теперь на вход Тснова поступит информационный сигнал, то при наличии тактового сигнала срабатывает уже схема ИМС!.
10.5. Свойства синхронного В-триггера характеризуются таблицей переходов: Показать, что схема на рис. 10.6, выполненная по способу О-В, реализует функцию В-триггера. Привести временные диаграммы, иллюстрирующие работу схемы. Решение При В" = О, С" = 0 на выходах ИМС, и ИМСз имеем логическую единицу, т. е.
основной триггер 1(5! подготовлен к пРиемУ инфоРмации. ПРи 1!" = О, С" =! сРабатывает ИМСз, на выходе которой появляется напряжение, соответствующее логическому нулю. Триггер ВЯ! срабатывает, если Д! ' =1. При этом по окончании действия сигнала С" =1 переключится вспомогательный триггер Вяз„состояние которого определяется состоянием триггера яя!. Если при комбинации на входах В" = О, С' = 1 имеем д" ! = О, то трн!тер 115!, а сле- ловательно, и К5з не срабатывают, т. е. состояние (З-триггера остается прежним.
При комбинации 17' = 1, С" = 1 срабатывает ИМСь Тогда иа входах трщтера К51 будем иметь К", = 1, е"1 = О, т. е. триггер КБ, сработает, если Д" ' = О. В зтом случае по окончании импульса С"=1 сработает и грютер К5„изменяя таким образом состояние В-триггера. Если прн 1г" = О, С' = 1 будем иметь Д" ' = 1, то состояние триггера КЯ, и в целом )З-триггера не изменится. 10.б. Сравнив схемы рис. 10.5 и рис. 10.б, показать, как можно преобразовать схему Ттриггера в схему О-тризтера. 0твевц для преобразования схемы Ттрнггера (см.
рис. 10.Я в схему Р-триггера (см. рис. 10.б) необходимо исключить обратные связи с выходов Дз, Дз на входы ИМС, и ИМС„а также при замене входа Т на вход В подключить в одну из входных ветвей дополнительный инвертор ИМСз. Рис. Кьб Рис. КЬ7 16.7. Составить и обьяснить таблицу переходов, привести времениью диаграммы переключения асинхронного Л~-трщтера (рнс. 10.7), выполненного по способу О-В. Решение Предположим, что .7К-триггер находится в состоянии О, т. е. Д ' =1, Я =О. Тогда Кз ' =О, о'з' = О и соответственно йз $- =1, 0",-'=О.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
