promel (967628), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Ввиду широкого применения в счетчиках „мвульсоа (см. рис. 3.13) его часто называют т р н г г е р о м с о счетным запуском, Триггеры Т-типа выполняются на базе двух асинхронных )е-5- триггеров (М-5-схема), один из которых называют основным (гпаз(ег— основной), и другой — вспомогательным (з!ане — вспомогательный) (триггеры ОТ и ВТ иа рис. 3.44, а). По М-5-схеме реализуются несколько вариантов Т-триггера. Особенностью рассматриваемой структурной схемы является наличие в ней дополнительного иивертора (элемент l э 5»), управляющего ВТ.
В связи с э э этим ее называют часто с х е м о й г эг с инвертором. Последовательность переключения асинхронных )«-5-триггеров, входя- « щнх в Т-триггер, такая. На этапе фронта входного импульса переклю- в' чается основной триггер, а по оконча- Л нии длительности („ входного импуль. эг эг са(на этапе срезф — вспомогательный триггер (рис.
3.44,6). Указанная осо. бенность отражается в другом э, эе названии схемы — т р и г г е р с 1 внутренней задержкой (Т,). 1Ы т 1ЗХ Режим счетного запуска Т-триггера определяет указанные ниже особеяности, учитываемые при его г с(гг г(г«11 построении. В схеме должны быть созданы условия для сохранения нового со- 11 с таяния после переключения тригге- 1 ра входным импульсом. При этом должна обеспечиваться необходимая "аправленность переключения: если 1 г- г то входной импульс переводит его в в достояние «О», и наоборот.
Предполо- й жим, что после переключения оба триггера установлены в состояяие Состояние «1» основного триг- Рис. 3,45. Схемы триггеров )(-3~ (о), 0~ (о), Т, («), ре»лиауеыых нд основе «с Кгтриггера 238 гера поддерживается единичными сигналами ментов 3, 3 . 3 -,, 3,, Значения «1» на выходах этих элементов создаются мо ду того, что сигнал на одном из их входов Т = О.
С остоянне «1» в топри =О напк м гательного триггера обусловливается тем, ч Т= 0 входах элемента 3» действует логическая «1, «», а на выходе элем д — логический «0». Избирательность переключения Т-тригге а.. стигается наличием связей элементов 3, 3 с д д с выходами вспомо тельного триггера. Если до прихода очередного входно о в триггере записана «1», то по цепям обратных связей г ими' элемента 3 б , будет логическая «1», а иа выходе элемента 3„ — ло н о ратных связей на вх'.
ческий «0». При поступлении входного импульса Т элемент 3, п в нулевое состоя» ходит в состояние «0», вызывая переключение в ту «0» п основного триггера, а после окончания входно го импульса в состоя «» переключается н вспомогательный триггер. П ннцнп схемы поясняю яют временные диаграммы, приведенные на рнс. 3.44,' К моменту времени (, триггеры ОТ и ВТ находятся в состоян «1», В момент времени (, Т= ! и триггер ОТ переходит в состоян вует логический « «0», однако прн этом па выходе элемента 3- действу . е а на выходах элементов 3, и 34 — по логической «1».
Таким образ на этапе действия входного импульса состоя ВТ ние не изменяе ческая «Ь. В момент времени (, Т = 0 и на выходе элемента 3» — а» действует лог ческая «». На обоих входах элемента 3«присутствует «1», сигна на выходе элемента 3, становится равным нулю. что вызывает пе ключение в состояние «0» и вспомогательного триггера. С момента времени ( действие входного ихп л д пульса направлено н гереключение триггера в состояние «!», Впача е ( л (в момент време»( ») в состояние «1» переключается триггер ОТ, а затем (н мо пени!) и т игге ВТ.
В ем (н момент вр'. р ггер . В последующем процессы в схеме повторяютс Х-т(-триггер. /-К-триггер получают на основе Т-т нгге ' ( ис. 3.44, а) п ~тем р, ) у использования в его входных цепях трехвходовы элементов И вЂ” НЕ, п — озволяющих иметь два дополнительных вход о* и К (пунктирные линии на рис. 3.44, а). Наличиедвух дополнитель::; ных входов расширяет функциональные возможности т игге а, в" связи с чем l-К- г -К-трнггер называют у н н в е р с а л ь н ы м. При соотс ветствующем подкл|очении входов «-К-триггер, в частности, может, выполнять функции й»-5, 0- и Т-трнперов (рис. 3.45, а — в). У-К. триггер, так же как н все типы:. а а а а а а триггеров, получаемые на его: l-к с -к, .т-к основе, является триггерам с внутренней задержкой: в мо-.
х=а а к а к т а к мент действия импульса Т ин- формация записывается в ос- т новной триггер, а после его т д т ОКОНЧаНИЯ СОСТОЯНИЕ ОСНОВНОГО а ) 6 а) триггера передается во вспомо. гательный. Наличие в работе схемы внутренней временно|) задержки, определяемой дли. тельностью тактовых импуль- часто отражается символом« г )) в обозначении l-К-триггера а тр ~~~ риггеров, выполненных на его основе: У-Ко И-5,, 0„Т,.
)з..ч,- и О,-триггеры являются тактируемыми (рис. 3.45, а, б); ~ с.триггер (рис. 3,45, а) получают подачей на вход l сигнала Я; К- с а иа а вход К вЂ” сигнала Р: О,-триггер создается введением инвертора а пеп епь входа К (рис. 3.45, б). Триггер со счетным запуском (Т,-триггер) реа ализуется подключением входов / и К к входу Т. $3ЛЗ. СЧЕТЧИКИ ИМПУЛЬСОВ Подсчет числа импульсов является наиболее распространенной перацией в устройствах цифровой обработки информации. Повышенамй интерес к таким устройствам объясняется их высокой точностью. возможностью применения регистрирующих приборов с непосредственным цифровым представлением результата, а также возможностью осуществления связи с ЭВМ.
В устройствах цифровой обработки информации измеряемый пара. метр (угол поворота, перемещение, скорость, частота, время, температура и т. д.) преобразуется в импульсы напряжения, число которых в соответствующем масштабе характеризует значение данного параметра. Эти импульсы подсчитываются счетчиками импульсов и выражаются в виде цифр.
Па целевому назначению счетчики подразделяют на простые и реверсивные. Простые счетчики, в свою очередь, подразделяют иа суммирующие и вычитающие. С ум ми р ующий счетч и к предназначен для выпал. пения счета в прямом направлении, т. е. для сложения. С приходом очередного счетного импульса на вход счетчика его показание увеличивается на единицу. Вычитаюший счетчик служит для осуществления счета в обратном направлении, т.
е. для вычитания. Каждый счетный импульс, поступающий на вход вычитающего счетчика, уменьшает его показание па единицу. Реверсивные счетчики предназначены для выпал. пения операции счета как в прямом, так и а обратном направлении, т.
е. они могут работать в режиме сложения и вычитания. Основными показателями счетчиков являются м о д у л ь счета (коэффициент счета К) и быстродейс т в и е. Коэффициент счета определяет число импульсов, которое может быть сосчитано счетчиком. Быстродействие счетчика характеризуется максимальной часто- следования счетных импульсов и связанным с ией временем С1 т<т установки счетчика. Величина (,,„определяет максимальное время протекания переходных процессов во всех разрядах счетчика с поступлением на вход очередного счетного импульса. Счетчики импульсов выполняются на основе триггеров. Счет числа поступающих импульсов производится с использова""ем двоичной системы счисления. 239 Покажем особенности двоичной системы счисления.
В повседневной жизни пРименаетса д е с Я т и ч н а и с и с т е и з ' фб л е н и я (система счисления по основанию 10), в которой для представленн йс. или иного числа используются 10 различных цифр: О, 1, 2, " 9. Любое по~~~о тельное число в десятичной системе может быть записано з зиле рида: а =аз ° 10я+а„а, 10я-г 1 ° ° ° +к, 1Ог+ ко ' 10з 1 +« ° 10 г+ ° ° ° +и щ 10"', где 10 — основание системы; л и ш — любые целые числа; а„, п„, „и п ,, ..., к , „., к — коэффициенты, принимающие одно иэ значений О, 1, 2 ' ьй ь Для упрощения записи десктичное число записывают с использоз и„ только коэффициентов: а=акая г...щаз, а .
а В десятичной системе счисления запятая указывает границу между комрф„ циентамн при положительных (включая нуль) и отрицательных степеияхс(0 Если отрицательных степеней нет (целое число), то запятая опускается, Так„,', образом, например, число 4 681,012 может быть представлено з виде 4681,012 = 4 10а + 6 . !Оз + 8 10а + 1 10з + О, 10-' ! 1 10-з + 2, 10 „ Места цифр, расположенных относительно запятой (т. е. относительно тра. иицы целой и дробной частей числа), называют разрядами числа.
В десятичной системе счисления единица каждого разряда в 10 раа больше соседнего справа (более младшего) разряда. В двоичной системе счисленик(системасчисления попс. иозанию 2) для записи используют только две цифры: 0 и 1. Любое положительное рациональное число здесь представляется з виде Э= 8ч 2л-(-йч т 2" т+ -+8, 2'+рч. 2а-'-8, 2 х+ +8,„. 2'зч; где 2 — основание системы; п и т — любые целые числа; р — коэффициенты, которые могут принимать одно ив двух значений: 0 нли 1. Как и в десятичной системе счисления, при записи числа двойки и знаки сложения опускаются.
)Типичная запись числа имеет вид 8=6п3п-г" 63о* й-т "й-м. В двоичной системе счисления запятая отделиет коэффициенты при поло- жительных (включая нуль) степенях двойки от коэффициентов при ее отрицатель. 2, с епенях. Поскольку а двоичной системе за основание принято число а более единица каждого разряда в два раза больше единицы соседнего справа ( илзлшего) разряда. Числа 0 и ! и в двоичной, и з десятичной системах счисления записывается одинаково. Но уже начиная с числа 2 н далее изображение целых чисел в двоич. ной системе не похоже иа их изображение в десятичной системе.
для изображения числа 2 в двоичной системе необходимо записать его а виде степеней двойки: 2 = 1 ° 2'+ 0 2". Следовательно, число 2 в двоичной системе записывается как 10. Точно так же для числа 3 и 4 можно записатгк 3= 1. 2'+ 1 2", 4 — — 1.Р+О 2'+О 2". Ч лу 3 в дзончпой системе соответствует запись 11, а числу 4 — 100. ис аспо)Тля иэображения чисел в двоичной систеыс гчнсления необходимо ра лагать ббльшим числом разрядов, чем для тех же чисел з десятичной снгггме. Тем не менее применение двоичной системы позволяет существенно уменьшитьч( япе ее количество аппаратуры и создает ббльшие удобства в зксплуатации циф~х устройств, так как для представления в цифровом устройстве одного раз)„а двоичного числа требуется компонент с двумя устойчивыми состояниями гаы амер, триггер), а для представления одного разряда десятичного числа— ма (~»ее слотквый компонент с десятью устой швыми состояниями.