Минаев Е.И. - Основы радиоэлектронники (1266569), страница 70
Текст из файла (страница 70)
Днухтактные триггеры: с — Ля-трвггер, составлена иа главного и есломогательного триггера'. сьема ух триггера, и — его условное обоаначевве 6 — струнтурнаа 351 На рис. !4.43, в показано, как Р-триггер с динамическим управлением можно преобразовать в Т-трггггер. Описание Т-триггера приведено в конце данного параграфа. Показанный на рис. 14.43 Р-триггер является половиной полупроводниковой микросхемы К155ТМ2, которая содержит два самостоятельных Р-триггера, объединенных только цепями питания. Входы Л и Х служат для асинхронной очистки (сброса) и установки.
При асинхронной очистке В=О и Я= 1, а при асинхронной установке Л= 1 и У=О. В это время входы С и Р отключены. При работе же триггера Я=5=1. Двухтактиый 145-триггер. Для многих применений необходимо, чтобы триггер изменял свое состояние не во время действия тактового импульса, а только после его окончания. Иначе говоря, необходимо, чтобы информация на выходе появилась только после того, как входы триггера окажутся запертыми. Одной из таких схем является двухтактный Й5-триггер, состоящий из двух триггеров: главного и вспомогательного (рис. 14 44, а).
Главный триггер называют ведущим, а вспомогательный — ведомым. Триггеры работают поочередно, вследствие того что тактовые импульсы на вспомогательный триггер подаются через инвертор. Вспомогательный триггер переписывает информацию с выхода главного триггера по окончании очередного тактового импульса. Очень важно, чтобы триггеры действительно работали поочередно и вспомогательный триггер не отпирался до полного запирания главного триггера.
С этой целью вводят дополнительное запирающее смещение в цепь подачи синхронных импульсов вспомогательного триггера. у'гт-триггер. В таком триггере устранена неопределенность, возникающая в Ю-триггере, когда 5=ге=1. Получить Хут-триггер можно из !с5-триггера, состоящего из главного и вспомогательного Ю-триггеров. Для этого на входе главного триггера нужно иметь два 5 и два !с входа и связать дополнительные входы крест-накрест с выходными зажимами вспомогательного триггера (рис. 14.44,6). Убедимся, что прн подаче на входы У и К сигналов, разрешенных для !х5-триггера, на выходе УК-триггера получаются такие же сигналы.
Например, пусть на выходе Я=1; (7=0, а на вход подаются сигналы У=О; К=1. В этом случае при действии тактового импульса на главном триггере получим Я~=О; Сч=1, и вспомогательный триггер перепишет это состояние по окончании действия тактового импульса. Аналогично убеждаемся, что и другие сигналы, разрешенные для У!5-триггера, дают такой же результат в УК-триггере.
Остается убедиться в том, что комбинация У=К=1 не приводит к неопределенности. Предположим, что до прихода сигналов У н К триггер находился в единичном состоянии, т. е. !У~ — — 1; Я=О. В этом случае на входах 5 главного триггера сигналы 5 не совпадают, что эквивалентно 5=0, а на входах к' совпадают, что эквивалентно У4= 1, Следовательно Я,=О; Ц, = 1, что и переписывает вспомогательный триггер на выход.
Итак, подача У=К= ! при единичном состоянии УК-триггера переводит его в противоположное состояние. Теперь предположим, что У и К также равны 1, но Я=О; Я=1. Нетрудно убедиться, что и в данном случае триггер переходит в противоположное состояние. Следовательно, сигналы У= =К=1 переводят триггер в противоположное состояние каждый раз после окончания тактового импульса. Условное обозначение УК-триггеров показано на рис. 14.44„в, они выпускаются в виде микросхем.
Триггеры обычно имеют несколько входов У и К. Соединяя параллельно все входы одного типа, получают обычный УК-триггер. Предустановка и очистка. В УК-триггерах имеются также дополнительные входы: предустановки и очистки.. Они позволяют устанавливать триггер в нужное начальное состояние. Триггер устанавливается в единичное состояние подачей логи~вской 1 в виде импульсного сигнала на вход предустановки и остается в этом состоянии после снятия импульса предустановки. Аналогично триггер устанавливается в состояние логического 0 временной подачей логической 1 на вход очистки. В соответствии с описанной выше работой УК-триггера его таблицей состояний является табл.
14.3, а; Я~ы означает состояние триггера после прихода и-го тактового импульса, сохраняющееся, пока не придет и не закончится !и+!)-й тактовый импульс. УУ-триггер иа базе УК-триггера. Осуществить 0-триггер можно не только на базе )с5-триггера, но и на базе двухтактного УК- триггера. Работа такого триггера аналогична ранее рассмотренной с той лишь разницей, что изменение выходного напряжения происходит не в момент прихода тактового импульса, а лишь в 362 Таблица 143,а Таблица 143,6 Таблица 143,а 0 О 1 1 мгм О 1 гем момент его окончания.
Таблицей состояний 0-триггера является табл. 14.3, б. Т-триггер на базе УК-триггера. Триггер, переходящий от действия каждого очередного импульса в противоположное состояние, называгот Т-триггером, или триггером со счетным входом. Щ~ -) Рис. !4.43. Г-триггер иа базе Угх-триггераг а — сгрунтурпав схема; б — условное абоанаввнне; в — временвае диаграмма прн С-Г Схема Т-триггера на базе УК-трнггера показана на рис.14.45,а. Из схемы следует, что сигнал Т подается на входы У и К, соединенные вместе.
Следовательно, Т-триггер имеет только один информационный вход. Условное обозначение Т-триггера показано на рис. 14.45,б. Его таблицей состояний является табл. 14.3,в. Временные диаграммы (рис. 14.45, в) поясняют работу синхронного Т-триггера, когда С=1. Когда входы Т и С взаимозаменяемы, сигнал подают на вход С, а на входы У и К, соединенные вместе, подастся единичное постоянное напряжение. Из временных диаграмм видно, что вход триггера нзменяет свое состояние на противоположное в момент окончания каждого импульса. Это вытекает из принципа работы УК-триггера, состоящего из главного н вспомогательного 1тЯ-триггеров. Именно в момент окончания импульса активизируется вспомогательный триггер и происходит передача информации от главного к вспомогательному триггеру.
14.21. РЕГИСТРЫ Элементарной ячейкой электронной памяти является триггер, способный сохранять 1 бит записанной в нем информации. Регистром называется устройство из триггеров, предназначенное для записи, хранения и выдачи информации. Каждый разряд двоич- аа загсаа № Ггзе Рис. 14.46. Сдвиговый регистр иа ХК-триггерах ного числа записывается в своем триггере, поэтому число триггеров в регистре определяет зарядность записываемого числа. Наиболее распространенным видом регистров являются сдвиговые регистры. Сдвиговьгм регистром называют цифровую схему, состоящую из последовательно включенных триггеров, содержимое которых можно сдвигать на один разряд влево или вправо подачей тактовых импульсов. На рис. 14.46 приведена структурная схема сдвигового регистра на синхронных Угх'-триггерах.
Рассмотрим действие регистра при записи в него числа 0011, начиная с правого — младшего— разряда. До записи числа все триггеры устанавливают в нулевое состояние. Затем на вход схемы подается серия импульсов, соответствующая записываемому числу, а на вход С подаются тактовые импульсы. Сначала на вход поступает импульс, соответствующий первому из записываемых разрядов. В конце тактового импульса он дает Яз=1 на выходе левого триггера.
В конце следующего тактового импульса информационный импульс продвигается на выход следующего триггера и т. д. Одновременно продвигаются вправо и другие цифры записываемого числа, После прихода четырех тактовых импульсов все число оказывается записанным в четырех триггерах, причем старший разряд числа записи в левом триггере, а младший — в правом.
Чтобы записанная информация сохранилась, дальнейший сдвиг прекращается. Это осуществляется прекращением подачи тактовых импульсов. Описанный регистр называется сдвиговым регистром с последовательным приемом информации. Выдача информации у него может быть как параллельной, так и последовательной. При параллельной выдаче информация снимается одновременно с выходов всех триггеров.
Последовательная выдача осуществляется с выхода Яо при последующих тактовых импульсах. Параллельный прием информации может быть осуществлен подачей ее на выводы предустановки. Мы рассмотрели работу простейшего регистра, осуществляющего сдвиг в одну сторону. Существуют реверсивные сдвиговые регистры, переключаемые иа сдвиг вправо и влево. Если 0 и 1 в регистре трактовать как двоичную запись числа, то сдвиг в одну сторону соответствует делению на 2, а в другую — умножению на 2. Как известно, умножение двух десятичных чисел «столбиком» соответствует сложению частных произведений, сдвинутых поразрядно влево. Лналогично столбиком перемножаются и двоичные числа, но эта операция выполняется проще, так как частные произведения получаются умножением единиц и нулей умножаемого числа на единицы и нули множителя. Следовательно, умножение сводится к операции сложения сдвинутых поразрядно двоичных чисел.
Лналогично осуществляется и деление двоичных чисел. 14.22. СЧЕТЧИКИ Действие четырехразрядного двоичного счетчика на ХК-триггерах (рис. 14 47,а) поясняют временные диаграммы (рис. 14.47,б), нз которых следует, что до прихода первого импульса все триггеры находилнсь в нулевом состоянии. Срез первого импульса переключает нулевой триггер в единичное состояние. Затем срез второго импульса переключает его в нулевое состояние и т.
д. Триггер под номером 1 переключается срезом импульса с выхода триггера 0 и т. д. Из временных диаграмм видно, что частота следования импульсов каждым триггером делится на 2. После прихода шестнадцати импульсов все четыре триггера находятся в таком же состоянии, как и до прИхода первого импульса. Наблюдая состояние выходов гчо, 1;)ь счр и Я„можно судить о том, сколько пришло импульсов. Например, при нуле импульсов Оо=-Яг=()2=177=0. после прихода пятнадцати импульсов Яо= =1)7=92=Яд=1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
