Boit_K__Cifrovaya_yelektronika_BookZZ_or g (773598), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Условное обозначение и таблица истинности для триггера из двух элементов И-НЕ приведены на рис. 7.103. Полная таблица истинности и диаграмма Карно показаны на рис. 7.104. Получается следующее характеристическое уравнение: Рис. 7.103. Условное обозначение и таблица истинности нетактируемого И-НЕ-триггера. нас»реле»анно»у» асар»с Усб»ноак» ~ Хр»ненне Аб и Рис. 7.104.
Пслнал таблица истинности и диаграмма Карно нетактируемого И-НЕ- триггера. С помощью характеристических уравнений можно рассчитывать схемы, содержащие триггеры и логические элементы (см. гл. 11). 7.8. Моностабильные ячейки Моностабнльные ячейки имеют два состояния. Одно из них называется стабильным состоянием. В стабильном состоянии на основном выходе О действует О-сигнал. 7 — 2114 (194 Глава 7. Бинарные схемы с чвеменнбй зависимостью Стабильное состояние устанавливается после подачи напряжения питания. Оно сохраняется до тех пор, пока ячейка не перейдет при поступлении управляющего сигнала на вход в нестабильное состояние. В нестабильном состоянии на основном выходе 0 действует 1-сигнал. Длительность нахождения в нестабильном состоянии определяется внешними элементами.
В основном это конденсаторы (С,) и сопротивления (т(г). Время нахождения в нестабильном состоянии определяется уравнением: г — время нахождения в нестабильном состоянии. а Структура бистабильных ячеек рассмотрена в книге «Электроника», ч. 3 (Бейт/Шмуш), разд. 7.2. Бистабильные ячейки производятся в большом количестве в виде интегральных микросхем, в основном ТТЛ-семейства. На рис. 7.105 показано условное обозначение и временная диаграмма моностабильной ячейки.
В момент времени гх на входе появляется 1-сигнал. Ячейка переключается в Д = 1. По истеченйи времени га она самостоятельно возвращается обратно в стабильное состояние. Изменение входного сигнала в течение времени нахождения в нестабильном состоянии га не оказывает влияния на состояние моностабильной ячейки. Если в течение времени га входной сигнал изменяет свое состояние с 0 на 1, то время нахождения в нестабильном состоянии не увеличивается. Моностабильные ячейки управляются фронтально-тактовым способом.
Они меняют состояние либо по переднему, либо по заднему фронту импульса входного сигнала. На рис. 7.106 представлены условное обозначение и временная диаграмма моностабильной ячейки, которая переключается передним фронтом импульса входного сигнала. Ячейка переключается в момент времени г'„. В течение времени га она находится в нестабильном состоянии. Изменения входного сигнала в это время не влияют на состояние выхода. Возврат в -ЕЛ- с о е о Рве. 7.106.
Условное обозначение н времен- ная диаграмма управляемой по фронту мо- ностабильной ячейки (управление по перед- нему фронту). Рис. 7.105. Условное обозначение н таб- лица истинности моностабильной ячейки (уцравление состоянием). Рис. 7.107. Условное обозначение и времен- ная диаграмма управляемой по фронту мо- ностабильной ячейки (управление по обрат- ному франту). Рис. 7.100. Условные обозначения различ- ных типов моностабильных ячеек.
~Л ла 1Л заема Рис. 7.109. Условное обозначение моноста- бильной ячейки с указанием времени на- хоидения в нестабильном состоянии т . Рис. 7.110. Условное обозначение моноста- бильной ячейки с входами А и З и входом сброса л. стабильное состояние происходит и тогда, когда на входе присутствует 1-сигнал. Моностабильная ячейка переключается опять в точке т . На рис. 7.107 показаны условное обозначение и временная диаграмма управляемой по фронту моностабильной ячейки, переключаемой задним фронтом импульса. Моностабильные ячейки могут иметь несколько выходов. Они обозначаются, как показано на рис.
7.108. Наряду с основным выходом О имеется выход Д, состояние которого всегда противоположно состоянию выхода 9 Также возможны несколько входов. Эти входы связаны друг с другом логическим сложением ИЛИ, если нет указания на какую-либо другую связь. При логическом умножении И-входы объединяются знаком логического умножения, как показано на рис. 7.108. Время нахождения в нестабильном состоянии 10 может указываться на условном обозначении моностабильной ячейки. Согласно О1Х 40700, ч.
14, могут использоваться заглавные буквы для единиц времени, то есть Я для секунд, МЮ для миллисекунд и Медля наносекунд (рис. 7.109). Вр уа опр де я в основном внешн и элеме Вход микросхемы, к которым подключаются эти внешние элементы, обозначаются крестами. Рис. 7.110 показывает условное обозначение моностабильной ячейки с управляющим входом Е, входом сброса Я и входами А и В, к которым подключаются внешние элементы. 0-ситнал на Я возвращает ячейку в О = 0 (возврат в стабильное состояние). Управление происходит передним фронтом синхроимпульса. Моностабильные ячейки могут быть построены так, чтобы срабатывать с задержкой. Для таких ячеек используется условное обозначение (рис. 7.111). Время задержки может указываться в ~~~~1 96 Глава 7.
Бинарные схемы с временнбй зависимостью л Л е 0,26 126 о -Г3- плелма упллВляьииий импульс г„-ель Г Ь24 Рис. 7.111. Условное обозначение и временная диаграмма моностабильной ячейки с временем задержки ух = 0,2 секунды и временем нахождения в нестабильном состоянии г„= 1,2 с.
Рис. 7.112. Условное обозначение и времен- ная диаграмма моностабильной ячейки с тактируемым гв (управление по переднему фронту). условном обозначении. На рис. 7.111 оно составляет 1„= 0,2 с. Наряду с рассмотренной моностабильной ячейкой существует как частный случай моностабильная ячейка с тактируемым временем нахождения в нестабиль- НОМ СОСТОЯНИИ.
В моностабильных ячейках с тактируемым временем нахождения в нестабильном состоянии г регулируется и может быть увеличено посредством управляющих импульсов. г з о л, 4 6 6 т Ряс. 7.113. Цоколевка микросхемы Р1Х 101-74121. После переключения такой ячейки в нестабильное состояние начинается отсчет г . Если в течение этого времени поступает новый управляющий импульс, то отсчет времени га начинается сначала.
Следующий управляющий импульс снова начинает отсчет 10 сначала и так далее. На рис. 7.112 представлена временная диаграмма моностабильной ячейки с тактируемым временем нахождения в нестабильном состоянии. Условное обозначение для моностабильной ячейки с тактируемым временем нахождения в нестабильном состоянии введено в Р1Х 40900, ч.
12. Оно совпадает с условным обозначением для обычной моностабильной ячейки, только 1 перед знаком импульса убирается (рис. 7.112). Ранее употребляемая буква Ф больше не пишется. Производители интегральных микросхем предлагают различные моностабильные ячейки. В качестве примера приведем только одну схему. Интегральная микросхема РЬК 101-74 121 построена согласно рис. 7.113.
Она содержит элемент ИЛИ с инверсными входами. Через элемент И управляется моностабильная ячейка, которая переключается пе- 7.9. Элементы задержки Логические элементы задержки, как следует из названия, задерживают прохождение сигнала. Если на входе элемента задержки происходит переход сигнала с 0 на 1, то через определенное время выход элемента меняет состояние с 0 на 1. Изменение сигнала с 1 на 0 на входе вызывает через время гз изменение сигнала с 1 на 0 на выходе.
Условное обозйачение элемента задержки приведено на рис. 7.114. Верхнее условное обозначение применяется для всех элементов задержки вообще. Нижнее условное обозначение содержит времена 1, и 1з. Вместо Г, и гз могут стоять фактические времена задержки. Рне. 7.114. Условное обозначение элемен- та залержкн.
Время задержки 1, показывает, на какое время задерживаются входные сигналы О =з 1. Время задержки 1, показывает, на какое время задерживаются входные сигналы 1 =з О. редким фронтом синхроимпульса. Вход В является входом трзптера Шмитга. Через этот вход мо:кно работать с медленно возрастающими сигналами (примерно до 1 В/с). Если на одном из А-входов сигнал меняется с 1 на О, то выходной сигнал элемента ИЛИ переходит с 0 на 1. Если ко входу В приложен сигнал 1, то выходной сигнал элемента И переключается с 0 на 1.
Моностабильная ячейка переходит в нестабильное состояние. Если В = 1, то моностабильная ячейка управляется задним фронтом импульса на входах А. Если В = О, то изменения сигнала на А-входах не оказывают воздействия. Если управление осуществляется с В-входа, то на одном из входов А должен быть нулевой сигнал. На выходе элемента ИЛИ тогда действует 1. Начинаем медленно увеличивать сигнал на входе В. Когда его величина будет больше порогового значения триггера Шмитта, выходной сигнал триггера изменится с 0 на 1.
Тогда выходной сигнал элемента И изменится с 0 на 1, и моностабильная ячейка переключится в нестабильное состояние. Элементами, определяющими время нахождения в нестабильном состоЯнии го, ЯвлЯютсЯ сопРотивление Яг и конДенсатоР С,. КонленсатоР подключей к выводам 10 и 11 (положительный полюс на 11). Сопротивление подключено к выводам 11 и 14 (рис. 7.113). Возможна работа и без внешних элементов.
Если подключить внутреннее сопротивление микросхемы 2 кОм (выход 9) к выходу 14 и оставить неподключенными выводы 10 и 11, то получится время нахождения в нестабильном состоянии г = 30 нс. Микросхема РЬК 101-74121 принадлежит к схемам ТТЯ-семейства. Она предназначена для напряжения питания 5 В и имеет параметры, типичные для схем этого семейства, которые приводятся в каталогах фирм-производителей. ~1 96 Глава 7. Бинарные схемы с временной зависимостью П Рис. 7.115. Временная диаграмма элемента задержки. Рис. 7.116.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
