Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 25
Текст из файла (страница 25)
Рассмотренные до сих пор входы являются статическими. Статические входы реагируют на состояния входов. Динамические входы реагируют на изменения состояния на входах. Существуют две разновидности динамических входов. Первая реагирует на изменение входного состояния с О на 1. Такой вход называется динамическим входом для прямого фронта импульса (рис. 7.7). Динамический вход второй разновидности реагирует на изменение входного состояния с 1 на О. Рис.
7,б. Условное графическое обозначение тр»пера, коюрый вход дит в рабочее состояние после подачи на- Рис.7.6. Условное графическое обозначение трипера с запомнив- е, д, пнем состояния перед выключением. пряжения. 5. Состояние 1 на Е, переводит выход триггера в А, = 1. Этот процесс называют режимом сброса трипера.
Если трипер уже имеет состояние А, = 1, то 1 на входе Е, ничего не меняет. 6. Состояния О на входах не вызывают никакого воздействия на выход. 7. Состояние А, характеризует состояние памяти триггера. Если А, = 1, то триггер записал значение 1. Разумеется, можно сделать триггеры, которые управляются О-состояниями. Эти трип еры имеют особенные, обозначенные кругом отрицания входы (рис. 7.3) и применяются достаточно редко. Часто применяют триггеры с фиксированной установкой. Условное обозначение такого триггера показано на рис.
7.4. После подачи напряжения питания этот трипер всегда устанавливается в состояние А, = О, А, = 1. Это состояние называется состояние покоя или состояние сброса. Выход, который имеет в состоянии покоя значение 1, раньше обозначался толстой полосой. т т„— момент перемчочення т т (Стврае обозначение) т„— момент пететпмчения Рис.
7.0. Изображение динамического вхо- да для обратного фронта (1 -о О). Рве. 7.7. Изобранение динамического вхо- да лля прямого фронта (Π— э 1). Такой вход называется динамическим входом для обратного фронта им- пульса (рис. 7.8).
Триггеры могут иметь несколько взаимосвязанных входов. Триггер на рис. 7.9 имеет входы Е, и Е„которые связаны операцией логического умножения И. Если входы связайы операцией логического сложения ИЛИ, то изображается символ логического сложения (рис. 7.10). Е, Е Е„ Е, Е, Е, Е, Рис. 7.9. Условное графическое обозначе- ние триггера, у которого входы Е, и Е, свя- заны логическим умноиением И.
Рвс. 7.10. Условное графическое обозначе- ние триттера, у которого входы Е, и Е, свя- заны логическим пленением ИЛИ. Функции входов триггеров и логические операции условно обозначаются с помощью следующих знаков: б=» Логическое И гг~ Логическое ИЛИ С =» Управляющий вход Я =» Вход установки А =» Вход сброса Связанные входы обозначаются буквами с дополнительными цифровыми индексами. Для управляющих входов индекс ставится после букв.
Для управляемых входов индекс ставится перед буквами. Поясним на примере. Триггер имеет входы Я и Я, связанные с третьим входом операцией логического умножения И, как изображено на рис. 7.12, И-элементы могут быть изображены перед триггером или занесены непосредственно в прямоугольник триггера. Такое изображение логических взаимосвязей принято до сих пор. (П4 г 7.~р г ыг : ЗП- Рнс. 7.11. Принятое обозначенне логической связи между входами.
Рвс. 7.12. Обозначение логической связи между входами с помощью условного знака. з з ~ д л щ 1 л, з з1 1 4, я л 1 л Рвс. 7. 13а. Трипер с доминирующим о-входом. Рвс. 7.13б. Триггер с доминирующим к-входом. С-зависимость является так называемой управляющей зависимостью. Она применяется, в частности, при тактовом управлении триггерами. Подробнее этот вопрос рассмотрен в разд. 7,5.2. 7.2. Классификация триггеров Можно сделать очень большое количество разнообразных триггеров. Хотя они будут обладать одним общим свойством: все они имеют два стабильных состояния. Условия, при которых триггеры переходят из одного стабильного состояния в другое и обратно, очень разнообразны.
К настоящему времени появилось так много разновидностей триггеров, что возникла необходимость в их классификации. С помощью условных знаков изображение значительно упрощается. Третий вход называется из-за умножения И входом гг. Он является управляющим входом, так как связан с обоими другими входами. Он получает индекс 1 после буквы. Такой же индекс — в данном случае 1 — получают входы о" и Я (рис. 7.13). Он пишется перед буквами. Я является входом сигнала установки. Состояние 1 на Я и состояние 1 на 6 устанавливают триггер в рабочее состояние. Я является входом сброса. Состояние 1 на Я и состояние 1 на гг устанавливают трипер в состояние сброса. Как поведет себя триггер, если на всех входах Я, Я и 0 одновременно будет состояние логической 1? В большинстве триггеров зто запрещенная комбинация, которая приводит к неопределенному состоянию выходов.
Тем не менее есть триггеры, у которых либо Я-вход либо Я-вход являются доминирующими. На рис. 7.13а изображен триггер с доминирующим о-входом. Управляющего И-входа нет и гг-вход отсутствует. При о" = 1 и Я = 1 триггер будет установлен. Индекс 1 отражает так называемую о-зависимость. Вместо индекса 1 могло бы стоять 2 или другое число, если 1 бьи бы уже занят для какой-либо другой зависимости. На рис. 7.13б представлен трипер с доминирующим Я-входом. При Я = 1 и Я = 1 триггер сбрасывается.
Индекс 1 при Я и на выходах отражает так называемую Я-зависимость. г.г. о е ц р р ф Прежде всего, триггеры можно разбить на две большие группы. Первая группа охватывает все триперы, не управляемые тактовыми импульсами синхронизации. Все тактируемые импульсами триггеры принадлежат ко второй группе. Что понимают под управлением тактовыми импульсами синхронизации? Рассмотрим рис. 7. 14. Состояние 1 на Е, меняет состояние выхода только при условии, что одновременно на входе Т действует состояние 1. Это достигается посредством логического умножения состояний входов Е, и Т. Аналогично состояние 1 на Е, воздействует на состояние выхода только тогда, когда одновременно на входе Тдействует состояние 1.
Т является тактовым импульсом (импульсом синхронизации, синхроимпульсом). О, Е, 1 а с О е е а Рис. 7.14. Триггер, управляемый уров- нем тактового им- пульса. Рис. 7.15. Триггер, управляемый перед- ним фронтом им- пульса (О -» 1). г„— ее«ее» песеюночение Тактируемые по фронту триперы могут строиться по одноступенчатой и двухступенчатой схемам. Недостатком одноступенчатых триггеров является возможность «проскакиванияе сигналов, например логических единиц. Рассмотрим рис.
7.17. На Е, действует логическая 1. Если поступает сигнал синхронизации согласно рис. 7.18, то трштер 1 включается в момент времени гг Спустя несколько наносекунд на выходе А появляется состояние 1, например в момент времени г,. Возрастание тактирующего сигнала, однако, еще не закончено. Триггер 11 также устанавливается (В = 1). Это не Триггер, согласно рис.
7.14, может быть установлен или сброшен в момент подачи сигнала синхронизации. Входы Е, и Е, также называют входами начальной установки триггера. Состояние 1 на Е, подготавливает установку. Однако установка происходит только в момент подачи сигнала синхронизации Т. Можно соединить большое число триггеров и приблизительно одновременно включить их совместным тактовым сигналом синхронизации. Этот способ управления называют тактовым управлением. Входы тактовых синхроимпульсов являются статическими входами.
Триггер на рис. 7.15 имеет два динамических тактовых входа, подключенных к входу С. Эти динамические входы реыируют на передний фронт сигнала синхронизации. Состояние 1 на Е, воздействует на состояние выхода только если сигнал на С переходит из О в 1. То же относится к состоянию 1 на Е,. Тактовые входы, влияющие на несколько других входов, обычно рисуются между управляемыми ими входами (рис. 7.16). Знак лопгческого умножения тогда можно не изображать. Тактируемые по фронту триггеры, можно переключать одновременно с большой точностью.
(1%6 Г 7.Б р р Рис. 7.17. Последовательно включенные односту- пенчатые триггеры. Рис. 7.20. Обзор типов триггеров. Рис. 7Л8. Синхронизируюпщй так- товый сигнал с относительно плав- ным передним фронтом. Рас. 7.19. Схема двухступенчатого триггера. «з.а р«р р ф должно происходить. Чтобы предотвратить такое проскальзывание, нужно использовать для одноступенчатых триггеров сигналы синхронизации с очень крутыми Фронтами импульса. Двухступенчатые триггеры состоят в принципе из двух ячеек памяти. Существуют двухступенчатые триггеры, которые состоят из собственно триггера и динамической промежуточной ячейки памяти. Они управляются только одним фронтом тактового синхроимпульса и принадлежат к классу триггеров, управляемых по одному Фронту.
Другая группа двухступенчатых триггеров состоит из двух последовательно включенных триггеров (рис. 7.19). Триггер 7 имеет тактовый вход, который реагирует на передний фронт импульса сигнала синхронизации. Вход триггера И реагирует на задний фронт импульса сигнала синхронизации.
Триггеры этого типа принадлежат к классу триггеров, управляемых по обоим Фронтам. Они реализуются по схеме «ведущий-ведомый». Чаще всего на практике применяют одноступенчатые и двухступенчатые триггеры. На рис. 7.20 показан схематический обзор различных типов триггеров. 7.3. Нетактируемые триггеры 7.3.1. Триггер на элементах ИЛИ-НЕ Простой нетактируемый триггер может быть построен на двух логических элементах ИЛИ-НЕ (рис. 7.21).
Выход элемента ИЛИ-НЕ находится в нулевом состоянии, если по меньшей мере на одном из входов присутствует 1 (рис. 7.22). Если к Е, прикладывается 1, то А, переходит в О. На входе Е, должен быть О. Тогда на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ И присутствует О. Выход А, перейдет в 1 состояние (вар. 2 таблицы истинности на рис. 7.21).
В случае 3 таблицы истинности (Е, = О, Е, = 1) на А, установится О, а А, переходит в О. Если на обоих входах действует О, то состояние выходов триггера остается неизменным. Можно перейти от варианта 2 к варианту 1 или от варианта 3 к варианту 1. Состояния сигналов варианта 2 изображены серым на рис. 7.21. Если Е, устанавливается в О, то выходы не меняют своих состояний. Такой режим называется «режим хранения». Если на обоих входах действует 1, то оба выхода должны перейти в О. Теперь выходы не имеют противоположньгх состояний. Режим, соответ- Вие. Ов а! 4, ав о о х г О 1 О 4, а 1 о 4 1 1 О Х «ранение 1 О О ввпрвщенная «еиоинащщ Рис.
7.21. Тритрар на двух элементах ИЛИ-НЕ с табаи- цей истинности. Рнс. 7.22. Таблица истинности элемента ИЛИ-НЕ (\аа Г «.Б Р е аа Рис. 7.23. «25-грига гер на двух злементах ИЛИ-НЕ. Е,=Я л,=о, е,=л а=о, ствующий сигналам Е, = 1, Е, = 1 является так называемым запрещенным режимом. Он никогда не используется. Согласно правилам для триперов 1 на Е, должна устанавливать в 1 противоположный выход. То есть 1 на Е, в данном случае должна установить в 1 нижний выход. Это достигается путем перестановки выходов согласно рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
