1. Простейшая схема Sn-триггера

Можно построить элементы памяти, имеющие произвольное количество состояний n, большее, чем два. Назовём этот ЭП, по аналогии с RS-триггером, S_n-триггером. По договорённости вход S₀ можно считать входом R, хотя все входы равнозначны.

Вариант однотактного S_n-триггера показан на рис.1.9.6.а. Этот триггер имеет три рабочих состояния, показанных на рис.1.9.6.б. При пассивном уровне СИ (нулевом) на выходах установочного блока наблюдаются единицы и состояния триггера определяются его внутренними процессами. Нулевое состояние i-го выхода триггера, порождает единичные состояния на остальных выходах триггера. В свою очередь единичные состояния совокупность этих выходов поддерживают нулевое состояние на i-м выходе.

S_n-триггер имеет три информационных входа и три выхода. Его полная ТП составляет 64 строки. Поэтому приведём сокращённую ТП, носящую описательный характер (рис.1.9.6.в). В этой ТП показаны действия триггера при активном уровне СИ (при пассивном уровне СИ триггер не меняет своего состояния):

• Режим хранения – все нули на входах триггера, т.е. триггер сохраняет состояние, в котором он находился до подачи СИ.

• Режимы установки – ноль на i-ом входе и единицы на остальных. В этом случае триггер переходит в состояние , соответствующее нулю на выходе i.

• Остальные комбинации входных сигналов запрещены, т.к. приводят к неоднозначности реакции триггера после окончания активного уровня СИ.

2. Режимы работы Sn-триггера

В режиме хранения (S₂=0, S₁=0, S₀=0) независимо от уровня СИ будут единицы и состояние триггера не меняется.

Подробно рассмотрим режим установки:

• Пусть перед подачей активного уровня СИ на входы триггера подана комбинация S₂=0, S₁=1, S₀=1.

• После подачи активного уровня СИ на выходах установочных элементов И-НЕ появятся уровни:

• второго – единица;

• первого – ноль;

• нулевого – ноль.

• Ноли на входах элементов И-НЕ вызовут появление единиц на выходах Q₁ и Q₀.

• На вход И-НЕ с выходом Q₂ с установочного И-НЕ₂ поступает единица.

• На входах И-НЕ с выходом Q₂ будут все единицы, что породит на его выходе ноль.

• Этот ноль с Q₂ поступит на входы И-НЕ с выходами Q₁ и Q₀, которые из-за этого будут держать единицы на Q₁ и Q₀ и после окончания активного уровня СИ.

• Триггер перешёл в состояние Q₂=0, Q₁=1, Q₀=1. Предыдущее состояние триггера несущественно, т.к. новое состояние определяется только комбинацией входных сигналов.

3. Запрещённые режимы работы Sn-триггера

Рассмотрим запрещённые режимы работы S_n-триггера.

Простейший запрещённый режим, когда на все входы триггера подаются единицы. Тогда при активном СИ на всех выходах установочной группы И-НЕ формируются нули, инициируя Q₂=1, Q₁=1, Q₀=1. При сбросе активного уровня СИ на всех входах выходной группы И-НЕ формируются единицы, инициируя Q₂=0, Q₁=0, Q₀=0. Это в свою очередь снова вызывает появление Q₂=1, Q₁=1, Q₀=1 и т.д., т.е. начинается генерация смены состояний. За счёт каких-либо рассимметрирующих физических процессов генерация может прекратиться, но конечное состояние триггера будет неопределённым.

Другой запрещённый режим, когда ноль поступает на вход И-НЕ, соответствующий выходу, имеющему состояние 1. Тогда состояние триггера просто не изменится, т.к. нули с входных И-НЕ будут поданы на элементы, имеющие по выходам единицы.

Рассмотрим в этом же режиме случай, когда ноль поступает на вход, соответствующий единице по выходу. Рассмотрим этот режим на примере.

• Пусть перед подачей активного уровня СИ:

• состояние триггера Q₂=1, Q₁=1, Q₀=0;

• на входы триггера подана комбинация S₂=0, S₁=0, S₀=1.

• После подачи активного уровня СИ на выходах установочных элементов И-НЕ появятся уровни:

• второго – единица;

• первого – единица;

• нулевого – ноль.

• Ноль на входе элемента И-НЕ₀ вызовет появление единицы на его выходе Q₀=1.

• Далее процессы в S₃-триггере протекают в соответствии с таблицей показанной на рис. 1.9.6.г. Видно, что:

  • при активном уровне СИ генерация состояний происходит на выходах Q₂, Q₁;

  • После снятия активного уровня СИ генерируют все выходы.

Как сказано выше генерация может прекратиться, но состояние триггера будет неопределённым.

60+3=72 час