62514 (695064), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Ко второй группе относятся триггеры, у которых для приема и фиксации информации используются как минимум две части сигнала, например уровень и срез, уровень и фронт, фронт и срез и т.д. Такие триггеры будем обозначать двумя символами (первый указывает на интервал приема, а второй – на момент фиксации), например триггер -типа, принимающий информацию по уровню L с фиксацией на выходах по фронту (фронт 10). Возможны и другие разновидности триггеров этой группы, например -типа, принимающий информацию в схему управления по уровню (уровень 0) с фиксацией на выходе по фронту F (01) и т.д.

Объединив все классификационные признаки, получим обобщенное (символьное) обозначение (запись) триггера, позволяющее судить не только о выполняемой триггером функции, но и алгоритме его работы.

Приведем примеры такого символьного обозначения триггеров на примере статических триггеров RS-,D- и JK-типов:

тактируемый RS-триггер вида L, переключаемый по входам R и S сигналами высокого уровня (уровень L на рис. 3.3.).

Учитывая, что по входам R и S триггер управляется потенциальными сигналами уровня L, тот же триггер можно записать иначе:

записи равноценны.

тактируемый RS-триггер вида , управляемый по входам R и S сигналами низкого уровня (уровня ). Этот же триггер можно записать иначе: .

тактируемый RS-триггер вида F, принимающий и фиксирующий информацию по фронту F (т.е. в течение небольшого интервала времени практически совпадающего с длительностью фронта).

тактируемый RS-триггер вида , принимающий информацию по уровню L с фиксацией на выходе по фронту .

тактируемый JK-триггер вида , управляемый по входам JK сигналами с уровнем логического 0.

тактируемый D-триггер вида .

асинхронный RS-триггер вида L.

асинхронный RS-триггер вида .

асинхронный RS-триггер вида F.

асинхронный RS-триггер вида .

RS-триггер RS-типа без указания классификационных признаков, учитывающих способ управления и записи (аналогично JK, D и других типов).

CRS-тактируемый RS-триггер без указания классификации признаков, учитывающих способ управления записью (аналогично CD, CJK и других типов).

R-S — асинхронный RS-триггер без указания способа управления.

Говоря об индексной классификации следует подчеркнуть, что её введение позволяет существенно упростить процедуру выбора и эффективного применения триггерных устройств, поскольку такая классификация позволяет по существу не только знать алгоритм работы триггера, но и представлять себе его выходную диаграмму, не знакомясь с его принципиальной схемой. Последнее является важным моментом в схемотехнике триггерных устройств, поскольку известно, что триггеры одного функционального типа, но различных по способам управления записью информации, имеют различные выходные диаграммы при идентичной входной.

Требования и параметры, характеризующие триггерные

устройства

Триггер, как и любое другое электронное устройство, характеризуется рядом параметров и требований, предъявляемых к нему. Всю совокупность этих параметров и требований можно разбить на две группы: функциональные и схемотехнические. К функциональным будем относить те требования и параметры, которым должен удовлетворять триггер при его конкретном применении. К их числу можно отнести:

• функциональный тип триггера;

• способ записи информации в триггер;

• способ управления записью информации в триггер;

• вид переходного состояния триггера;

• число тактирующих, информационных, разрешающих и установочных входов;

• эквивалент нагрузки триггера по тактовому входу ;

• нагрузочную способность триггера по выходу ;

• быстродействие триггера;

• функциональную надежность триггера;

К схемотехническим будем относить параметры, которые являются зависимыми от схемного решения триггера при условии выполнения последним всех функциональных требований и параметров. К ним можно отнести:

• число корпусов ИМС или аппаратурные затраты (Азт);

• потребляемая мощность.

Функциональный тип триггера.

Предполагается выбор готового или разработка нового триггера, характеристическое уравнение которого должно удовлетворять необходимым требованиям по логике действия. Следует отметить, что в некоторых случаях одна и та же логическая функция может выполняться триггерами различного типа, например функцию счетного триггера (триггер Т-типа) могут выполнять триггеры , , , и других типов.

Способы записи информации в триггер.

Предполагается выбор асинхронного или тактируемого варианта триггера. При этом учитывается, в каком режиме он может работать. Например, выбирается асинхронный триггер, работающий в синхронном режиме или наоборот.

Способы управления записью информации

Предполагается выбор одного из типов триггеров и др., который требуется по логике работы в конкретном случае.

Вид переходного состояния триггера.

Триггеры, имеющие парафазные выходы и , при своем переключении могут кратковременно находиться либо в состоянии , либо . Длительность такого состояния, которое определяется переходными (регенеративнымиционными) процессами в триггере, весьма незначительна и зависит от его элементной базы. Однако учет такого состояния в некоторых случаях оказывается важным, особенно при проектировании схем распределителей и сдвигающих регистров.

Число установочных, информационных, синхронизирующих и разрешающих входов.

Триггер всегда выполняется с определенным числом перечисленных входов, которое определяется конкретным его применением. В общем случае триггер может содержать либо весь перечень входов, приведенный на рис. 1., либо в простейшем случае только один или два информационных входа.

При включении питания на какое-либо устройство часто требуется, чтобы все либо часть его триггеров находились в определенном состоянии. Это достигается подачей импульсных сигналов, вырабатываемых специальными схемами, на установочные виды триггера, называемые входами непосредственной установки Sd, Rd. Кроме установочных триггер может иметь разрешающие входы (см. рис. 1.), которые позволяют заносить информацию в триггер только при наличии на нём разрешающего сигнала. При отсутствии такого сигнала триггер не воспринимает входную информацию. Отсюда следует, что по логике работы разрешающие входы аналогичны тактовым входом С и, как правило, могут их заменить. (Назначение синхронизирующих и информационных входов рассмотрено раньше)

Эквивалент нагрузки триггера по тактовому входу .

Этот параметр показывает, какое число триггеров со стороны тактового входа С может быть подключено к типовому элементу без нарушения его работоспособности. Учет этого параметра особенно важен при проектировании сдвигающих регистров и пересчетных устройств. Для триггеров, выполненных на типовых ЛЭ, параметр определяется числом связей Sc тактового входа С с остальными элементами триггера.

Нагрузочная способность триггера по выходу .

В реальных устройствах выходы триггера нагружены, т.е. подключены к входам других ЛЭ. Число таких элементов (нагрузок) всегда известно и не может превышать определенного числа , называемого нагрузочной способностью триггера. Параметр показывает какое число элементов можно подключить к выходу триггера, не вызывая отклонения выходных напряжений от установленных логических уровней. Этот параметр зависит от нагрузочной способности элементов , числа связей выхода триггера Q с остальными элементами триггера и при выполнении его на типовых ЛЭ определяется из выражения

, где — число связей выходного плеча триггера.

Быстродействие триггера оценивается максимальной частотой следования входных сигналов , при которой триггер полностью выполняет свои функции. Максимальная частота зависит от задержек выполнения логических операций элементами триггера. В общем случае любого триггера можно рассчитать по формуле:

,

где — минимальная длительность сигнала (информационного или тактирующего), при которой не нарушается работа триггера;

— минимальная длительность паузы между сигналами записи информации, обеспечивающая нормальную работу триггера.

Иногда параметр оценивается через параметр — минимальный временной интервал между двумя переключающими импульсами или разрешающее время триггера.

Требование функциональной надежности.

Это требование предполагает схемную реализацию триггера, в котором отсутствуют опасные состязания. В логических элементах с памятью, т.е. в схемах с обратными связями, под воздействием входных сигналов могут изменить состояния сразу несколько элементов памяти. В этих случаях говорят, что в схеме существуют состязания сигналов обратных связей или просто – состязания сигналов. Если под воздействием входного сигнала схема из одного состояния может перейти в различные состояния в зависимости от задержек в элементах схемы, то в этом случае состязания называются критическими или опасными. Считается, что схема функционально надежна, если она свободна от опасных состязаний. При их наличии функциональную надежность оценивают с помощью параметра , именуемого относительной длинной состязающихся цепей. Доказано, что для некоторых видов состязаний триггер функционально надежен, если выполняется условие

,

Где , — число элементов в состязающихся цепях;

и — временной разброс задержек выполнения логической операции элементами.

Аппаратурные затраты Азт.

Этот параметр позволяет оценить суммарные затраты по числу корпусов ИМС, пользуясь формулой

,

Характеристики

Список файлов реферата