Минаев Е.И. - Основы радиоэлектронники (1266569), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Поэтому говорят, что триггер обладает памятью. Он способен хранить 1 бит ннформа. ции: О или 1. Различают асинхронные (нетактируемые) и синхронные (тактируемые) триггеры. Синхронизация осуществляется подачей на специальные входы триггеров прямоугольных тактовых импульсов. Они используются по-разному. В одних случаях тактовые импульсы играют роль разрешающего сигнала и изменение состояния триггера может произойти в любой момент на протяжении действия тактового импульса. В других случаях схема триггера строится таким образом, что изменения состояния триггера могут происходить лишь в моменты перехода тактового импульса от нуля к единице или от единицы к нулю.
Такие триггеры называются триггерами с динамическим входом синхронизации или с динамическим управлением. Асинхронный (с5-триггер. На рис. 14.38,а показана схема Я5- триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ. Название триггера происходит от английских слов гезе1 — сброс, зе1 — установка; Ю-триггер имеет два сигнальных входа !с' и 5 и два сигнальных выхода Я и Я.
Если на сигнальных входах !т' и 5 имеется сигнал О, т. е. (с=5=0, то в этом случае схема з т б может находиться сколь угодно долго в одном из двух устойчивых состояний: !) Я=1 ((7=0) у нлн 2) Я=О ((7=1). б Предположим, что схема на- ходится в нулевом состоянии ч! бл Я=О). Чтобы перевестн схему нз второго устойчивого состояния в первое, необходимо задать аа элементах ИЛ81-НЕ: е — схема; б — условное обоенееенне 5=1 и Я=О. ПРН ЭТОМ те' СТаНЕТ равным 1. Вход 5 называется установочным, так как подача на него 1 устанавливает Я равным 1. Чтобы перевести схему из первого состояния во второе, нужно задать 5=0 и Я=1. Вход 14 называют входом сброса, так как прн 5=0, Я=1 Я станет равным О.
Подачи сигнала 1 на оба входа избегают и считают ее запрещенной, так как прн этом схема находится в неопределенном состоянии. Таблица 142,и Таблица !42, б Т а б л и ц а 14.2, а ~а ли о -1-! О Не допускается 0 0 1 0 О 1 0 1 1 0 1 Не изменяется 1 1 О Не изменяется 0 1 1 0 0 0 1 ! Не допускается 1 1 0 Не допускается Рис. 14.40. Синхронный ЯЗ-триггер! а — схема; б — условное обозиачеаие Рнс. 14.39. Асинхронный 11и-триг- гер на элементах И-НЕ; а — схема; б — условиое обозиачеиие 347 В соответствии с изложенным табл. 14.2,а является таблицей состояний Ю-триггера на логических элементах ИЛИ-НЕ; 145- триггер можно построить и иа логических элементах И-НЕ !рис.
14.39,а). В отличие от триггера на элементах ИЛИ-НЕ, триггер на элементах И-НЕ находится в любом из устойчивых состояний, когда на сигнальных входах Л и 8 одновременно равны не О, а 1. Поэтому изменено условное обозначение триггера (рис.! 439, б). Таблица 14.2,б является таблицей состояний )чз5-триггера на элементах И-НЕ.
Синхронный )г5-триггер. Рассмотренный зт5-триггер имеет асинхронные входы. На рис. 14.40,а показана схема синхронного К5-триггера. На вход С подаются тактовые импульсы. Вследствие двойной инверсии на двух последовательно включенных логических элементах И-НЕ синхронный 145-триггер подобен 145-триггеру на элементах ИЛИ-НЕ с той лишь разницей, что он активен лишь тогда, когда имеются тактовые импульсы.
с,е С,СССССС С С С н1 С Се Сс С С С 4 1 ! ! 1 ! Рис. 14.41. Нремевнйе диа- граммы Ю-триггеров: а — асинхронного иа элементах ИЛИ-НЗ; б — асинхронного на элементах И-ИЕ, а — синхронного Са Са 6 Таблицей состояний синхронного Я5-триггера, называемого также тактируемым, является табл. 14.2, в. В ней через 1т„и 5„ обозначены входные величины 1с и 5, действующие во время прихода и-го тактового импульса, причем предполагается, что тактовый импульс является коротким и за время действия импульса величины Я и 5 не изменяются.
Через Я„обозначено состояние схемы до прихода тактового а-го импульса, а через Я„т! — состояние схемы сразу после окончания и-го импульса, сохраняющееся до прихода (п+1)-го тактового импульса. Хотя таблицы состояний полностью характеризуют действие триггеров, на рис. 14.41 приведены для наглядности временные диаграммы. Временные диаграммы иа рис.
14.41,а соответствуют Ю-триггеру на элементах ИЛИ-НЕ. Сигналы 5 и тс на диаграммах принимают в различные моменты времени значения 0 и 1, но никогда одновременно не равны 1, так как это ие допускается. До момента !! 5=0, 14=1, и в соответствии с табл.142, а триггер находится в нулевом состоянии, т. е.
Я=О, Я=1. На диаграммах изменение я не показано, так как 42 всегда противоположно Я. В момент 1! изменяется Я. В соответствии с таблицей состояний значение сигнала на выходе триггера при этом не изменяется. Состояние триггера изменится в момент 1е. В момент 1, также не происходит изменения состояния схемы, запоминающей единичное состояние до прихода в момент 14 сбрасывающего сигнала Я=1. После его окончания в момент 1а схема запоминает нулевое состояние до прихода в момент 1а установочного сигнала.
В момент 1т не происходит изменения состояния, так как схема помнит свое состояние, а в момент га не происходит изменения состояния, так как соотношение входных сигналов соответствует состоянию, в котором схема уже находится, Диаграммы на рис. 14.41,б соответствуюттриггеруназлемептах И-НЕ.
Здесь сигналы Я и тшт никогда одновременно не равны О. Из диаграммы видно, что переход схемы из состояния 4,4=0 в с)=1 происходит при отрицательных перепадах 5 от 1 к О, а переход из Я= 1 в Я=О происходит при перепадах В от 1 к О, т, е. соответственно в моменты Гя, Гс и йь В моменты Гь га, гб и Г„котла Я=-44=1, схема сохраняет предыдущие состояния. В момент схема не переключается в нулевое состояние, так как она уже находится в нем. На временных диаграммах синхронного триггера (рис.
14.41,в) достаточно рассмотреть моменты, когда имеются тактовые импульсы, В момент прихода Гг схема утке находится в нулевом состоянии, которое и остается. Переключение в еднничное состояние происходит в момент 1т. В момент Га схема не переключается в единичное состояние, так как она уже в нем находится, а в момент Гс 5=)т'=О и схема остается в предыдущем состоянии, Переключение происходит лишь в момент Гм когда приходит тактовый импульс.
Обычно взаимодействие отдельных элементов цифровых устройств согласуется по времени с помощью тактовых импульсов, Синхронный )т5-триггер позволяет осуществлять такое согласование. 0-триггер. Схема Л-триггера показана на рис. !4 42,а. Он состоит из синхронного Ю-триггера и инвертора. Триггер управляется единственным сигналом О, подаваемым на единственный информационный вход О. Благодаря инверторуневозможно запрещенное соотношение сигналов на входах 5 и )тг. Условное обозначение 0-триггера показано на рис.
14.42, б. Из временных диаграмм (рис, 14.42, в) видно, что 0-триггер осуществляет задержку установки Я на время, отделяющее момент изменения сигнала 0 от начала очередного тактового импульса, причем выходной сигнал (4 сохраняется до прихода очередного тактового импульса. В название триггера входит начальная буква английского слова 4)е!ау, означающего задержку. Двухтактный 0-триггер. В отличие от схемы одноступенчатого Р-триггера, изменение Я на выходе под действием сигнала 0 происходит ие в момент перехода тактового импульса от нуля к единице, а в момент перехода от единицы к нулю.
г ат Рис. !4.42. Одноступениатый В-триггер: а — структурная схема; б — условное обоанасевие; а — временные диаграммы Рнс 14.43. 0-триггер е динамическим управлением: а — струитуриаи схема; б — условное обозначение; и — Э.триггер, нресбразоааинма а т-триггер В-триггер с динамическим управлением. В настоящее время широко применяется 0-триггер с динамическим управлением.
Его структурная схема показана на рис. 14 43, а, Она состоит из трех асинхронных Ю-триггеров на логических элементах И-НЕ. Левый вертикальный столбец схемы, состоящий из четырех элементов И-НЕ, называют коммутационным, а правый вертикальный столбец, состоящий из двух элементов И-НЕ, называют выходным. Можно показать, что временная диаграмма динамического триггера совпадает с временнбй диаграммой, показанной на рис. 14.42, в. Преимущество динамического триггера перед триггером со статическим управлением заключается в том, что динамический триггер реагирует на информационные сигналы только в моменты изменения тактовых импульсов.
Это исключает возможность неправильного срабатывания триггера со статическим управлением,, возможное тогда, когда информационный сигнал 0 изменяет свое значение непосредственно перед переходом от единицы к нулю :„ при С=!. Условное обозначение динамического В-триггера показано на ':,'.
рис. 14.43,б. Наклонная черта у входа С, идугцая вверх слева направо, означает, что триггер имеет прямой динамический вход,; при котором управление происходит фронтом тактового импульса. Лналогичная черта, идущая вниз слева направо, означает обрат- ';, ный динамический вход, когда управление происходит спадом тактового импульса. Такой триггер на рис. 14А3 не показан. Зэа грлроагл отрнооар Вологтоаатооа- аир атроаоор 1Унс. 14.44.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
