3. Асинхронные триггеры
Асинхронный RS- триггер. Таблица функционирования RS-триггера представлена в виде табл. 2.
Таблица 2.
S n |
R n |
Q n-1 |
Q n |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
З |
1 |
1 |
1 |
З |
Заменяя различными комбинациями столбец с неопределенными значениями, можно получить характеристические (алгебраические) уравнения для RS-триггеров на базисных логических элементах.
Для реализации RS-триггера в базисе ИЛИ-НЕ выполним группирование ячеек карты Карно по нулям (рис. 3,а). Преобразуем полученное минимизированное алгебраическое выражение ДНФ в характеристическое уравнение асинхронного RS-триггера с прямыми входами
Соединив выход Qn синтезированного комбинационного устройства с его входом Qn-1, получим логическую схему асинхронного RS-триггера с прямыми входами на элементах ИЛИ-НЕ. На рисунках 3,б,в приведена схема и условно-графическое отображение триггера.
Рисунок 3
На рис. 4 приведена временная диаграмма переключения состояний триггера с учетом его начального состояния (Q = 0).
Изменение состояний входных сигналов происходит в моменты времени tn (n = 0, 1, .., ∞), не синхронизированные между собой, на непрерывной оси времени. Отсюда название – асинхронный триггер.
Рисунок 4
Для реализации RS-триггера в базисе И-НЕ выполним группирование ячеек той же карты Карно по единицам (рис. 5,а). Преобразуем полученное минимизированное алгебраическое выражение ДНФ в характеристическое уравнение асинхронного RS-триггера с инверсными входами
Рисунок 5
Соединив выход Qn синтезированного комбинационного устройства с его входом Qn-1, получим логическую схему асинхронного RS-триггера с инверсными входами на элементах И‑НЕ. На рис.5,б,в приведена схема и условно-графическое отображение триггера. На рис. 6 приведена его временная диаграмма.
На условном графическом изображении
кружки на входах R и S
показывают, что RS-триггер
управляется инверсными сигналами. Т.е.
в режиме хранения информации на входы
подаются сигналы
и
,
а управление осуществляется подачей
на соответствующий вход уровня «0».
Запрещенными комбинациями являются
.
Запрещенные комбинации приводят к
нарушению работы триггера и неопределенности
его состояния.
Таблицы функционирования и характеристические уравнения описывают статический режим работы триггеров, а временные диаграммы представляют динамический режим. Из временных диаграмм видно, что длительность входного сигнала t вх. min асинхронных RS-триггеров определяется средним временем задержки сигнала логических элементов t з. ср.
t пер = t вх. min = 2 t з. ср.
Разрешающее время асинхронного RS-триггера, определяемое как минимально допустимое запаздывание сигнала на входе R относительно входа S:
tраз = 3 t з. ср.
Рисунок 6. Временная диаграмма работы RS-триггера с инверсными входами