Микросхема к564 тм3

МСХ состоит из четырех D-триггеров со статическим управлением записью. Синхронизация осуществляется единым для всех триггеров управляющим устройством, что показано на функциональной схеме (рисунок 15.11, а). Запись информации по входам D1 – D4 возможна только в случае равенства уровней сигналов синхронизации С (Сlock) и полярности Р (Рolarity), т.е. при С = Р= 1 или С = Р= 0. В случае неравенства уровней С ≠ Р – режим хранения записанной информации. Такая организация управления применяется широко в устройствах КМОП, придавая им дополнительные функциональные возможности.

Функциональные схема одной триггерной ячейки приведена на рисунке 15.11, б. Ее основу составляют два двунаправленных ключа (ячейки 1, 5) и четыре инвертора D3 – D6.

Собственно бистабильную ячейку, которая хранит одно из двух стабильных состояний, образуют инверторы D3, D4. При этом ключ 2 открыт, а ключ 1 заперт. В режиме записи открыт входной ключ 1, а заперт ключ 2, и цепь положительной обратной связи между ячейками D3, D4 разорвана. Эти ячейки работают как два последовательно включенных инвертора. При переходе от режима записи к режиму хранения ключ 2 в цепи обратной связи замыкается быстрее, чем запирается ключ 1 во входной цепи, что обеспечивает режим запоминания информационного сигнала. Временные диаграммы, поясняющие работу триггера, приведены на рисунке 15.11, в.

Следует обратить внимание на то, что с помощью входа Р переключается полярность действия синхроимпульса и запись информации производится как единичными, так и нулевыми уровнями сигналов C и P. Если на входе Р присутствует лог.1, то запись происходит по положительному перепаду синхроимпульса. При нулевом уровне на входе Р запись информации с входов D₁ – D₄ будет производиться по срезу (отрицательному перепаду положительного импульса) синхроимпульса.

а − функциональная схема; б − функциональная схема одного триггера; в − временные диаграммы работы триггера

Рисунок 15.11 – Микросхема К564ТМ3

15.7 D-триггеры, тактируемые фронтом

Синхронные триггеры типа D c динамическим управлением по входу C воспринимают входную иинформацию лишь в моменты перехода сигнала на C-входе с уровня лог. 0 на высокий уровень, что существенно улучшает функциональные характеристики триггера. Один из вариантов построения такого триггера на шести логических ячейках И-НЕ приведен на рисунке 15.12.

Собственно запоминающая ячейка собрана на логических элементах 5, 6. В цепях управления триггером , R_T стоят бистабильные ячейки 1, 2, 3, 4. Синхроимпульсы положительной полярности поступают на входы ячеек 2, 3. В отсутствие синхроимпульса и выходной триггер находится в режиме хранения информации.

Пусть на входе D установлен логический уровень 1. На выходе b ячейки 4 установится лог. 0, поскольку входные сигналы D = = имеют высокий уровень. Далее сигнал b поступает на вход ячейки 1, что приводит к установлению уровня «1» на ее выходе (а = 1), так как b = 0. С приходом положительного фронта синхроимпульса на выходе ячейки 2 установится нулевой уровень: , в результате чего на выходе появится уровень лог.1:

D _n+1 = D_n .

На выходе ячейки 3 будет удерживаться уровень лог. 1:

,

где , а C = 1.

Такая ситуация будет сохраняться до конца действия синхроимпульса. При этом любые возможные изменения информации на входе D не проходят далее выхода ячейки 4, потому что на входах ячеек 1 и 3 стоит уровень 0 сигнала . Подобным образом происходит запись уровня 0 на вход D с приходом очередного фронта тактирующего импульса.

Таким образом, время записи информации в триггер D с динамическим управлением определяется длительностью фронта тактирующего импульса и временем задержки распространения на двух логических элементах 2t_З1.

Триггер оснащается дополнительными входами асинхронной установки (на рисунке 15.12, а показаны пунктиром). Сигналы заводятся на основной триггер и входы бистабильных управляющих ячеек.

Способ записи информации в D-триггеры фронтом импульса реализован в триггерах ТМ2 в любой из выпускаемых серий, например, ТТЛШ 1531ТМ2, КМОП – К564ТМ2, ЭСТЛ – К500ТМ2. В каждом корпусе МСХ размещены два D-триггера с динамическим управлением и со входами асинхронной установки .

Способы обозначения динамических входов триггеров показаны на рисунке 15.13.

Рисунок 15.12 – D-триггер с динамическим управлением:

а − логическая структура; б − функциональное обозначение;

в − временные диаграммы

Рисунок 15.13 − Обозначения динамических входов триггеров:

а − при управлении положительным фронтом; б − при управлении отрицательным фронтом