3.6. Узлы пк

В 1938 году выдающийся американский математик и инженер Клод Шеннон обнаружил, что алгебра логики применима к любым переменным, которые могут иметь только два значения.

Элементы памяти

Триггер — класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознается по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам — их активные элементы (транзисторы, лампы) работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время (10^–9 с).

Триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.

При изготовлении триггеров применяются преимущественно полупроводниковые приборы (обычно биполярные и полевые транзисторы), в прошлом — электромагнитные реле, электронные лампы. В настоящее время логические схемы, в том числе с использованием триггеров, создают в интегрированных средах разработки под различные программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС). Используются, в основном, в вычислительной технике для организации компонентов вычислительных систем: регистров, счетчиков, процессоров, ОЗУ (оперативной памяти).

Разрывные характеристики электронных ламп, на которых основано действие триггеров, впервые под названием «катодное реле» были описаны М. А. Бонч-Бруевичем в 1918 г.

Триггер — это устройство последовательного типа с двумя устойчивыми состояниями равновесия, предназначенное для записи и хранения информации.

Триггер — это элементарная ячейка памяти.

Термин триггер происходит от английского слова «trigger» — защелка, спусковой крючок. Для обозначения этой схемы в английском языке чаще употребляется термин «flip-flop», обозначающий «щелчок-хлопок».

Самый распространенный тип триггера — так называемый RS-триггер (S и R, соответственно, от английских Set — установка, и Reset — сброс). Рассмотрим принцип работы RS-триггера на примере схемы на элементах ИЛИ-НЕ.

Условное графическое обозначение RS-триггера	Логическая схема RS-триггера на элементах ИЛИ-НЕ	Логическая схема RS-триггера на элементах И-НЕ

Физически такой триггер имеет два входа — S и R, а также два выхода — Q и . Выходы всегда имеют противоположные значения. Фактически результатом является независимая величина Q.

S	R	Q		Режим	Анализируя таблицу истинности для RS-триггера, обнаружилось противоречие: в последней строке значения Q и оказались равными, вместо того чтобы быть противоположными. Поэтому на входы RS-триггера запрещается одновременно подавать значения S = 1 и R = 1.
0	0
0	1
1	0
1	1

Поскольку триггер запоминает 1 бит, память ПК представляет собой батареи таких триггеров.

Задание 13. Сколько триггеров необходимо для хранения 1 байта, 1 Кбайта, 1 Мбайта?

................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................