Асинхронные и синхронные триггеры
По способу ввода информации бывают асинхронные и синхронные триггеры.
Асинхронные триггеры имеют только информационный вход и срабатывают непосредственно за изменением сигналов на входе.
У синхронных триггеров смены информации на информационных входах недостаточно для срабатывания. Необходим дополнительный импульс, подаваемый на тактирующий вход.
Синхронные сигналы вырабатывают специальными генераторами тактирующих импульсов, которые задают частоту смены информации.
Статическое управление – переключение происходит в момент действия синхронизирующего импульса.
Основной недостаток – незащищенность перед опасными состязаниями сигналов, то есть возникновение временных сдвигов из-за различных задержек распространения сигнала, проходящего по различным цепям, низкая помехоустойчивость.
При введении синхронизации увеличивается помехозащищённость.
Срабатывание синхронных триггеров происходит при поступлении тактовых импульсов, длительность которых гораздо меньше их периода. В остальное время на входной сигнал триггер не реагирует, то есть, по сравнению с асинхронным, обладает более высокой помехоустойчивостью.
Способы управления триггерами
Способы управления, в зависимости от параметра синхронного входа сигнала, используемых для записи информации, триггеры бывают:
со статическим управлением записью (управление по уровню входного сигнала);
с динамическим управлением записью (по фронту или срезу);
двухступенчатое управление.
Способ управления со статическим управлением записью имеет недостаток – триггер в период действия синхронного импульса ведет себя подобно асинхронному. Срабатывает в момент, когда входной сигнал достигает порогового уровня, то есть продолжает действие тактового импульса. Смена сигнала на информационный вход вызывает новое срабатывание.
При динамическом управлении по фронту или по спаду тактового импульса триггер переключается только при переходе от 0 к 1, или от 1 к 0.
Возможность задержки момента опрокидывания триггера на время длительности тактового импульса позволяют по фронту производить считывание, а по срезу – запись информации.
Двухступенчатые триггеры содержат две ячейки памяти, запись информации в которые происходит последовательно в различные моменты времени. Эту структуру называют «ведущий-ведомый» или MS-структура (Master-Slave).
Первая ступень – промежуточная запись входной информации. Вторая ступень – последовательная запись и хранение.
Формирование нового состояния происходит за два такта.
Ввод информации в ведущую ступень происходит с приходом С1. Перезапись соответственно из ведущего в ведомый – с приходом С2, в это же время происходит обновление информации на Q или .
Управлять можно и одним тактовым импульсом. Запись в ведущую по фронту 0-1, перезапись в ведомую – по фронту 1-0.
Динамические двухступенчатые триггеры называют флип-флоп. Статические – лэт.
При низком уровне напряжения на входе С триггер находится в состоянии хранения информации (на выходах DD1 информация не может измениться, а значит и не меняется на выходах DD2). При поступлении «1» на вход С информация на выходах DD1 может измениться в соответствии с состоянием сигнала на информационных входах R и S. Однако триггер DD2 не может изменять информацию на входах, т.к. на его выходе «0». При окончании управляющего импульса DD1 не воспринимает информацию, т.к. информация с выходов переписывается к DD2.
Асинхронные RS-триггеры
|
|
V |
|
0 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
Х |
1 |
1 |
Х |
Х |
0 |
Z |
X – не имеет значения
Вход V общий и управляет всеми (4) ключами. Когда вход V1 работает как S-триггер, на выходе будет тоже 1. Когда на V 0 – высокое импедансное состояние.
Z – высокоимпедансное значение выхода (выход отключен от обеих шин источника питания и выходных клемм)
Отсутствие запрещенного состояния обусловлено тем, что не введены выводы .
Достоинство: нет неопределенного состояния, т.к. выходы прямые.