15.9 Универсальные jk-триггеры
Особенностью универсального JK-триггера является способность работать в любом из известных режимов.
Асинхронный режим управления по входам S, R заключается в том, что независимо от состояний входов J, K, C на выходе триггера может быть установлен уровень «0» ( = 1, = 0), либо «1» ( = 0, = 1). Пассивное состояние обеспечивается при = = 1, а «запрещенная» комбинация – при = = 0.
В счетный режим триггер переходит при J = K = = = 1, переключение триггера в противоположное состояние при этом осуществляется по перепаду 1/0 на тактовом входе С.
При J= 0, K= 1 первый тактовый импульс по срезу (перепад 1/0 ) установит на выходе Q низкое напряжение (Q = 0) – режим управления нулем.
При J= 1, K= 0 перепад 1/0 на входе С установит на выходе Q единичное напряжение(Q = 1) – режим управления единицей.
При J = 0, K = 0 триггер переходит в режим хранения информации (Qn+1= Qn ) и не реагирует на тактовые импульсы.
Полное функционирование триггера описано в таблице 15.8.
Рисунок 15.18 – Логическая схема:
А − jk − триггера; б − функциональное обозначение
При анализе таблицы 15.8 можно заметить, что переход триггера из состояния «0» в состояние «1» происходит при J = 1 и любом состоянии входа К (строки 1, 3), при этом сигнал на входе К обозначается символом Ф или X. Переключение триггера из «1» в «0» произойдет при К = 1 и любом уровне на входе J (строки 6 и 7). Триггер сохраняет единичное напряжение на выходе при К = 0 и безразличном состоянии входа J (строки 4, 5), а нулевое – при J = 0, К = 0 (строки 0, 2). Это позволяет перейти к минимизированной таблице переходов универсального JK-триггера (таблица 15.8 – сокращенная форма).
Синхронный режим работы JK-триггера в режиме RS осуществляется при использовании входа J в качестве входа S, входа К в качестве входа R (рисунок 15.19, а). Как и в одноступенчатом синхронном RS-триггере при S=1, R=0, по срезу тактового импульса С на выходе Q будет установлена «1», при S=0, R=1 на выходе установится «0», при S=0 – режим хранения предыдущей информации. В отличие от одноступенчатого триггера управляющая комбинация S=R=1 является не незапрещенной: она переводит универсальный триггер в счетный режим.
Универсальный JK-триггер можно перевести в режим работы триггера типа D. Для этого необходимо информацию (данные D) подать на один из входов J, ее инверсное значение – на вход К, как показано на рисунке 15.19, б.
Таблица 15.8 – Таблица истинности универсального
JK-триггера
tn |
tn+1 |
tn |
tn+1 |
tn |
tn+1 |
||||||||||||||||
N |
Jn |
Kn |
Qn |
Qn+1 |
N |
Jn |
Kn |
Qn |
Qn+1 |
N |
Jn |
Kn |
Qn |
Qn+1 |
|||||||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
X |
0 |
1 |
|||||||
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
X |
1 |
1 |
|
|||||||
22 |
0 |
|
0 |
0 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
2 |
X |
0 |
1 |
|
|||||||
3 |
1 |
1 |
0 |
1 |
7 |
1 |
1 |
1 |
0 |
3 |
0 |
X |
0 |
|
|||||||
JK-триггер можно перевести в любой из известных режимов с дополнительным управлением по входу V (V – разрешающий, управляющий вход). Для этого объединяются J и К и на них подается разрешающее управляющее напряжение V (рисунок 15.19, в). Входы V и Т являются равноценными, их можно менять местами.
Триггеры JK-типа имеются во многих интегральных сериях микросхем ТТЛ, ТТЛШ, КМОП. В серии К155 триггер ТВ1 со входной логикой на 3И по входам J и К, со входами асинхронной установки , , как изображено на рисунке 15.18. В корпусе размещен один триггер, он имеет максимальную скорость переключения 15 МГц, потребляет ток 15 мА при питающем напряжении +5В.
В быстродействующей серии ТТЛШ К531 имеются триггеры ТВ9, ТВ10, ТВ11. Микросхема ТВ9 – два JK-триггера со сбросом и установкой, ТВ10 – два JK-триггера с установкой, ТВ11 – два JK-триггера со сбросом и установкой, причем входы синхронизации и установки сдвоены.
а − синхронный RS-триггер; б − D-триггер; в − VT-триггер
Рисунок 15.19 – Варианты схем включения JK-триггеров
Усовершенствованная серия ТТЛШ КР1531 имеет микросхему ТВ15, содержащую два JK-триггера со сбросом и установкой, причем вход К проинвертирован. Вход С прямой динамический, информация на выходе появляется в момент действия положительного фронта импульса синхронизации. Поскольку К вход проинвертирован, то такие триггеры легко превращать в D-триггеры.
Частота переключения данных триггеров 100 МГц, средний ток потребления 6,5 мА, напряжение питания + 5 В.