Гусев - Электроника (944138), страница 116
Текст из файла (страница 116)
Если подается тактовый импульс С=1 и при этом 1)=! !рис. 8.22,а), то на выходе 1Ю1 формируется потенциал логического О. Этот сигнал, поступая на вход элемента. устанавливает триггер в состояние е2 = 1 и одновременно блокирует включение 1Ю2. При Х>=О и С=1,ИП останется закрытым, а на выходе его будет логическая 1. На выходе 1Ю2, который в этом случае открыт, появится сигнал логического нуля и триггер установится в положение Д = О.
Таким образом, в триггере записывается та информация, которая была на входе 1у до прихода импульса синхронизации. Для четкой работы триггера (без сбоев) необходимо, чтобы к приходу следующего импульса синхронизации потенциалы выходов логических элементов приняли значения, исключающие ложные срабатывания.
Поэтому минимальный интервал между импульсами синхронизации у триггеров с подобной структурой г„и=41,„рор, а максимальная частота включения )'„„„=111„ы —— РР1 РР5 РР У РР5 а) РР1 РР5 г) Рис. Я.от к Синхронизируемые д-трип еры' е и л. еоелео И-НЕ. б еи ллеиел е ИЛИ-НГ. условное об ллелелое. и- р р 57! лв с я а) Рис. 8.25 Микросхемы Пчриггерои: 1557555 И 5МГМЬ и !557МК 572 др р гле !~креи — сРепнее вРемЯ залеРжки РаспРостРапения сигнала одним ЛЭ. Структура три5тера не меняется, если в нем логические элементы И-НЕ будут заменены на ИЛИ-НЕ. При этом могут меняться местами выходы, а прямые входы могут меняться на инверсные.
При динамической синхронизации запись информации в !)- триггер осуществляется в момент действия фронта или среза импульса синхронизации 1при перепаде напряжения входа С О,1 или 1,0). У ряда 50-триггеров также имеется дополнительный вход Е (1') разрешения приема информации (221'-триггеры). При Е=1 такие триггеры функционируют как обычные 2Э-триггерьц а при Е=О сохраняют исходное состояние независимо от информации на входе 22. Реализовать такой триггер можно путем введения в 22-триггер дополнительного элемента И, включенного так, как показано на рис.
8.22, г. Наличие дополнительного входа Е позволяет расширить функциональные возможности триггера и сохранять записанную информацию при непрерывном изменении сигналов на входах 27 и С. Запись информации возможна только в том случае, если на входе Е будет логическая 1. Промышленностью выпускаются микросхемы синхронизируемых 27-триперов с разными функциональными возможностями. Так, в ИС типа 155ТМ7 (рис. 8.23, а) в одном корпусе имеется четыре синхронизируемых 22-триггера, причем каждая пара триггеров может синхронизироваться своим потенциалом входа синхронизации. У ИС типа 564ТМ2 (рис.
8.23, б) в одном корпусе имеется два триггера. Использована динамическая синхронизация перепадом сигнала 0,1. Каждый триггер имеет входы независимой установки в состояние 0 (Я! и А2) и состояние 1 (Е! и Я2). ИС типа 155ТМ8 (рис. 8.23, в) содержит четыре Р-триггера с динамической синхронизацией фронтом 0,1 и инверсным входом А установки в нулевое состояние. Триыер Т-типа †э логическая схема с двумя устойчивыми состояниями и одним информационным )) входом Т, изменяющая свое со- )) стоиние на противоположное всякий раз, когда на вход Т поступает . 0 управляющий сигнал. Его часто называют трипером со счетным ф входом.
Основным способом построения счетных триггеров являе я введе ие соответствующих об Рис 824 т-'РиггсР, вынолнсн- ный на основс ))-трнггсрв (и), ратных связей в тактируемые ЯЯ- устранснис «гонки» в Г-триггси Х)-триггеры. рс 1б) Рассмотрим реализацию Т- триггера на основе схемы 0-триггера с динамической синхронизацией. Для этого инверсный выход Д соединим с входом 2), а информационный сигнал подадим на вход С (рис. 8.24, а). Пусть исходное состояние триггера будет таким, что сигнал на выходе Я=О, а на выходе Д=!.
Следовательно, и сигнал на выходе тэ равен логической единице. При первом же перепаде напряжений 0,1 на входе синхронизации С триггер примет единичное состояние (Д=1), так как на его входе будет погенциал логической !. При этом потенциалы на выходе Д и на входе тз соответствуют логическому нулю. Так как переключение триггера происходит в течение очень короткого времени, то изменение сигнала на входе 12, происходящее с небольшой задержкой относительно момента срабатывания триггера, не может изменить его состояния. Таким образом.
первый импульс синхронизации установит триггер в состояние !. На его входе тт будет потенциал логического О. Поэтому следующий перепад напряжения 0,1 на входе С установит триггер в состояние О. Потенциал на входе Т) сганет равным логической 1. Таким образом, состояние триггера меняется на противоположное при каждом перепаде импульса напряжения на входе синхронизации и триггер как бы считает проходящие импульсы.
Подобный т)-триггер нормально функционирует в том случае, если сигнал на входе Й не успевает измениться за время переключения триггера. В противном случае начнется «состязание» или «гонки». В результате их триггер может переключиться два раза или более вследствие быстрого изменения сигнала на входе ьт, которое он успевает отработать, Для исключения этого выход соединяют с входом .0 через линию задержки, в качестве которой можно использовать один или два логических элемента (рис.
8.24, б). Их задержка распространения сигнала обычно бывает достаточной для четкой работы Т-триггеров, выполненных на микросхемах любых типов. а) 574 У Т-триггеров также может иметься дополнительный вход Е ()г) разрешения приема информации. Действие его аналогично дей— ствию Е-входа Яо- и 2)- триггеров. Промышленность не выпускает самостоятельных ИС Т-триггеров. Их обычно получают путем соответствующих е) включений тт- и .УК-тригге- ров. Рис.
8.25 схема /к-триггера !а); приме- Триггер нК-типа часто пенне триггера вня построения триггеров Лд !6), и (е) н т (е) называют универсаль- ным. Это устройства, имеющие входы а и К, у которых нет неопределенного состояния. Если на входы / и К подаются сигналы логической единицы, то состояние 7К-триггера меняется на противоположное при каждом новом прихопящем импульсе. Другими словами, если входы У и К объединены между собой, то 7К-триггер работает как Т-триггер.
В остальных случаях он функционирует как триггер ЯЯ-типа. При этом вход / эквивалентен входу 5, а К вЂ” входу А. На рис. 8.25, а показана структурная схема простейшего аК-триггера. При одновременной подаче на входы а и К сигнала логической единицы триггер с помощью соответствующих схем совпадений устанавливается в положение 1 или О в зависимости от его начального состояния 1т. е.
ведет себя как триггер Т-типа). Если сигнал подается на вход ) или К, то трипер, аналогично Яо-триггеру, устанавливается соответственно в состояние 1 или О. Линии задержки необходимы для устранения «состязаний» сигналов. Так, если при объединенных входах / и К за время действия входного сигнала произойдет изменение потенциала на входе одного из входных ЛЗ, то триггер переключится дополнительно. Для устранения подобных сбоев длительность входного сигнала должна быть меньше времени задержки распространения сбоев, вносимых линией задержки Р1..
Триггер аК-типа универсальным называют потому, чзо на его основе с помощью несложных коммутационных изменений можно получить ЯЯ- и Т-триггеры (рис. 8.25, б,в, г). В интегральной схемотехнике /К-триггеры обычно выполняются синхронными и двухступенчатыми. В них имеется основной триггер (первая ступень), в который записывается проходящая информация, и вспомогательный (вторая ступень), в который переписывается информация из основного тригтера. Построение двухступенчатого триггера разберем на примере схемы рис. 8.2б, а.
Он состоит из основного триггера на Рис. 8.26. Схема авухсз уненча того ./К-три~ гера (а) и его условные обозначения !б, и) логических элементах РРЗ, 1Ю4 с вентилями 1Ю1 и 1Ю2 и дополнительного триггера на логических элементах 1Ю7, 1Ю8 с вентилями 1Ю5 и 1Ю6. Дополнительный триггер также является тактируемым, причем в отличие от основного он синхронизируется потенциалом логического О. Для этой цели в схему введен инвертор 1Ю9 на логическом элементе ИЛИ-НЕ.