Триггер

В любом цифровом устройстве применяются элементы, которые умеют запоминать двоичное состояние и находится в нём сколь угодно долго, пока в некотором внешнем воздействием этот элемент не будет установлен в другое устойчивое состояние. Такие устройства называются триггерами. Простейшим триггером является R-S триггер. Он так называется, потому что вход SET – установка, RESET – сброс. Такой R-S триггер может быть простейшим образом построен с помощью двух элементов « 2 И – НЕ».

&

D₁

S 1

2 3 Q

K_S

&

D₂

4 6 Q

R 5

K_R

Q – прямой выход триггера.

Q – инверсный выход триггера.

Вход S – вход установки триггера в единичное состояние.

Вход R – вход установки триггера в нулевое состояние.

Логическое состояние всего триггера характеризуется уровнем сигнала на его прямом входе Q, если здесь высокий уровень сигнала, то говорят, что триггер находится в единичном состоянии. Если здесь низкий уровень напряжения, то триггер находится в нулевом состоянии.

П ри включении питания один из элементов триггера, например D₂ может оказаться в таком состоянии, что на его выходе 6 будет низкий потенциал. По обратной связи через вход 2 на выходе 3 элемента D₁ появится высокий потенциал. Этот высокий потенциал окажется на выходе 4 элемента D₂, будет совпадать с высоким потенциалом на входе 5, и будет продолжать удерживать выход 6 в низком уровне. Получилась ситуация, что триггер сам себя удерживает в единичном состоянии, поскольку на выходе Q высокий потенциал. Нажатие ключа K_S не приводит к изменению состояния триггера, так как он уже находится в единичном состоянии, поскольку на выходе высокий уровень. Чтобы перевести триггер в нулевое состояние необходимо нажать ключ K_R. Низкий потенциал 5 на входе D₂ приведёт к тому, что на выходе 6 появится высокий потенциал, который через вход 2 элемента D₁ установит выход 3 в низкий потенциал. На входе 4 произойдёт совпадение низкого потенциала на входе 5, что подтвердит нахождение точки 6 в уровне высокого потенциала. Триггер установился в нулевое состояние, поскольку на единичном выходе Q нулевой сигнал, а на выходе Q – единичный.

За счёт обратной связи это состояние остаётся устойчивым, даже если разомкнём ключ K_S. Триггер будет находиться в этом состоянии, пока не будет подан сигнал на вход S.

Основные понятия. Теория графов

Графические модели являются основными инструментами при моделировании такой предметной области, как цифровые устройства. Алгоритм работы любого цифрового устройства может быть представлен в виде графа, где вершинами моделируется действие алгоритма, а стрелками моделируются переходы от одного действия к другому в зависимости от сложившихся условий. Теория графов базируется на основных понятиях множества.

Граф, как математическая конструкция состоит из двух множеств.

G = (V, E)

Конечного множества вершин U и конечного множества рёбер E. Каждое ребро определяется парой вершин.

U₁ e₁ U₂

Если ребро графа определяется упорядоченными парами вершин, то граф называется направленным или ориентированным. Если пары вершин не упорядочены, то граф называется неориентированным. В ориентированном графе рёбра называются дугами и обозначаются стрелками. В неопределённом графе вершины U_i и U_j, определяющее некоторое ребро E_K называются концевыми вершинами E_K .