1. Асинхронный rs-триггер

Рассмотрим один их вариантов асинхронного RS-триггера, реализованного на элементах 2-И-НЕ (рис.1.9.1). На рис.1.9.1.а показан один из вариантов схемы триггера, а на рис.1.9.1.б таблица переходов (ТП) триггера. В таблице с целью пояснения работы триггера пронумерованы строки:

• Строка 7 – режим хранения (единицы). Триггер находится в состоянии единица Q=1. При этом на оба входа второго элемента И-НЕ поступают единицы, и на его выходе вырабатывается 0. Этот 0 подаётся на вход первого элемента И-НЕ, инициируя на его выходе 1. Это состояние сохраняется неизменным при неизменных значениях R и S входов триггера.

• Строка 8 – режим хранения (нуля). Q=0 и этот ноль, поступая на вход второго И-НЕ, вызывает на его выходе 1. На обоих входах первого И-НЕ единицы, что подтверждает ноль на выходе Q.

• В строке 3 триггер не изменяет своего нулевого состояния, т.к. подача на R вход нуля не меняет состояния , которое и без этого было равно единице. Состояния входов первого И-НЕ единичные и Q=0.

• В строке 4 производится установка в ноль. Исходным состоянием триггера было единичное состояние Q=1 ( =0). Подача R=0 вызывает появление =1. На входах первого И-НЕ появляются две единицы и Q=0.

• В строке 5 выполняется установка триггера в единичное состояние.

• В строке 6 подтверждается единичное состояние.

• В строках 1 и 2 показаны запрещённые комбинации на входах R и S, т.к. подача двух нулей вызовет появление единиц и на Q и на . Если одновременно снять нули с обоих входов и подать на них единицы, то состояние триггера будет неопределенно (может начаться генерация бесконечной серии импульсов).

Если не обращать внимание на текущее состояние триггера, то пары строк таблицы имеют названия, обозначающие режимы работы:

• Строки 1 и 2 – запрещённый режим.

• Строки 3 и 4 – режим установки нуля.

• Строки 5 и 6 – режим установки в единицу.

• Строки 7 и 8 – режим хранения.

Принятое обозначение асинхронного RS-триггера показано на рис.1.9.1.в. Активным уровнем сигнала на входах такого триггера будет нулевой уровень, поэтому на RS входах показаны знаки инверсии.

Временные диаграммы работы асинхронного RS-триггера приведены на рис. 1.9.1.г. В кружочках отмечены соответствующие этапам временной диаграмме строки ТП триггера. Этапы «н/о» указывают на неопределённые состояния триггера.

54+4=58 час

Асинхронные триггера обладают недостатками:

• Чрезвычайно критичны к шумам (гонкам), возникающим в следствие переходных процессах при переключении состояний схемы.

• При синтезе асинхронных схем следует использовать антигоночное кодирование, которое из-за своей сложности не позволяет выполнять синтез сколь либо сложных схем.

Из-за указанных недостатков любое использование асинхронного режима должно быть обосновано и доказана необходимость и безопасность его использования.

Асинхронные триггера используются в основном:

• для построения специальных сигнальных схем (флагов), применяемых при асинхронном обмене информацией между синхронными устройствами (см. далее);

• для выполнения начальной установки в комбинированных типах триггеров (синхронных триггерах с асинхронными входами).