5. Универсальные триггеры
Универсальные
триггеры получены усложнением схемы
RS
триггера. Схемное усложнение позволило
ликвидировать состояние неопределенности
и увеличить число входов. Обозначаются
универсальные триггеры символами JK,
причем, вход J
аналогичен входу S
RS
триггера, а вход K
– входу R.
Обычно схема имеет несколько (до трех)
входов J
и столько же входов K.
Кроме того, JK-триггеры
снабжаются установочными входами R
и S.
Эти входы асинхронные. При S
= 1 триггер устанавливается в состояние
.
При R
= 1 –
.
Работа
JK-триггера
описывается таблицей рис. 31.3, а.
Как и RS-триггер,
JK-триггер
сохраняет свое состояние при J
= K
= 0. Когда J
= 1, триггер переходит в состояние
.
Если K
= 1,
– в состояние
.
При J
= K
= 1 начальное состояние триггера меняется
на противоположное, т. е.
.
Это основное отличие JK
от RS-триггера.
Условное
обозначение JK-триггера
показано на рис. 31.3,б,
а временные диаграммы, поясняющие его
работу, на рис. 31.3, в.
Во время действия тактового импульса
С
= 1
на интервале
вход J
= 1.
Поэтому в момент среза импульса С
триггер переходит в состояние Q
= 1.
На интервале
С
= 0.
Триггер не воспринимает входную
информацию. На интервале второго
тактового импульса
вход К
= 1.
Поэтому в момент t4
триггер переключается в состояние Q
= 0.
Во время действия третьего синхроимпульса
J
= 0; K
= 0.
Триггер не меняет своего состояния.
Счетный Т-триггер реализует только четвертую строку таблицы рис.31.3, а. Таким свойством обладает JK-триггер, когда его входы J = K = 1. При таком включении входов триггер переключается в момент среза каждого тактового импульса. Отсюда следует, что счетный триггер имеет один тактовый вход, который обозначают символом «Т». Обозначение Т-триггера приведено на рис. 31.4, а. На рис.31.4, б приведены временные диаграммы, поясняющие его работу. Из диаграмм видно, что частота повторения импульсов на выходе Q триггера в два раза меньше частоты повторения импульсов на входе Т, т. е. Т-триггер делит частоту входных импульсов на 2. Счетные триггеры широко применяются в счетчиках, распределителях и делителях частоты.
D-триггер
запоминает входную информацию в момент
фронта синхроимпульса и хранит ее до
следующего тактового импульса. D-триггер
может быть выполнен на основе JK-триггера
при включении на входе элемента "НЕ",
обеспечивающего условие
.
Отсюда следует, что D-триггер
имеет тактовый вход С
и вход D.
Его работа описывается второй и третьей
строкой таблицы рис. 31.3, а,
т. е.
.
Поэтому D-триггер
является элементом памяти и находит
широкое применение, в том числе в
регистрах. Условное обозначение
D-триггера
и временные диаграммы, поясняющие его
работу, приведены на рис. 31.5.
В микросхемном исполнении триггеры выпускаются в составе многих серий цифровых интегральных микросхем. Для условного обозначения им
присвоены следующие индексы:
RS-триггеры – ТР;
JK-триггеры – ТВ;
D-триггеры – ТМ.
Например, микросхема К555 ТР2 содержит 4 RS-триггера. Микросхемы К555 ТВ6 и К555 ТВ9 включают в свой состав по два JK триггера каждая. Микросхемы позволяют путем внешних коммутационных изменений получить схемы, выполняющие функции RS, D и Т-триггеров.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ
31.1. Перечислите основные признаки классификации триггеров. Как разделяются триггеры по функциональному назначению?
31.2. Чем отличаются статические входы триггеров от динамических?
31.3. Можно ли управлять RS триггером, воздействуя управляющим сигналом только на один вход?
31.4. Чем отличаются RS триггеры на элементах ИЛИ – НЕ от RS триггеров на элементах И – НЕ?
31.5. Приведите таблицу истинности RS триггера. Какая из строк таблицы определяет свойства триггера как память?
31.6. В чем состоит суть синхронизации триггера и для чего она применяется?
31.7. Чем отличается JK триггер от RS триггера?
31.8. Нарисуйте схемы Т и D триггеров, реализованных на базе JK триггеров. Проведите анализ их работы по графикам напряжений на входе и выходе.
31.9. На рис 31.6, а приведена схема синхронного двухступенчатого RS триггера. Проведите анализ работы этой схемы. В чем заключается достоинство такого триггера?
31.10. На рис. 31.6, б приведена схема синхронного двухступенчатого RS триггера с перекрестными обратными связями. Какие функции выполняет такая схема?
