Асинхронные rs-триггеры с инверсными входами

Схема триггера.

Таблица состояний.

ВЫХ Qt	Bx4 Rt	Bx1 St	ВЫХ Qt	Состояния
0	1	0	1	Установка 1
1	1	1	1	Хранение 1
1	1	0	1	Подтверждение 1
1	0	1	0	Установка 0
0	1	1	0	Хранение 0
0	0	1	0	Подтверждение 0
0	0	0	*	Запрещено
1	0	0	*	Запрещено

Триггер построен на базе логических элементов И-НЕ. Активный сигнал на входе – логический 0. Два логических элемента охвачены обратными связями, что обеспечивает сохранение одного из двух устойчивых состояний, так как активный сигнал 0, то входы S и R имеют инверсные обозначения. Одновременно подавать два нулевых сигнала на входы R и S запрещено, так как это приводит к неопределённому состоянию логических элементов охваченных обратной связью.

Регистры

Регистром называется узел КС, предназначенный для приёма, хранения и передачи информации в другие узлы в процессе выполнения операций в компьютере. Регистр представляет собой совокупность триггеров. Их число соответствует количеству разрядов.

По способу приёма и передачи данных регистры подразделяются на параллельные, последовательные и комбинированные.

Сдвиговые регистры (сдвигающие)

Представляющие собой цепочку разрядных схем, связанных цепями переноса. Основной режим работы: сдвиг разрядов кода от одного триггера у другому на каждый импульс тактового сигнала. Вход и выход - последовательные. Служит для выполнения операций умножения на 2^k, если сдвиг осуществляется на k разрядов в сторону старших, умножение на 2^-k, если сдвиг осуществляется на k разрядов в сторону младших. Преобразование кода из параллельного в последовательный и обратно.

Функциональная схема регистра.

Прямой выход Q предыдущего разряда поступает на информационный код D, каждый синхросигнал устанавливает триггер в состоянии, в котором до этого находится предыдущий разряд, осуществляется сдвиг данных на разряд влево.

Реверсивный сдвигающий регистр обеспечивает возможность сдвига, как влево, так и вправо.

Счётчик

Это накопительный узел КС, предназначенный для подсчёта числа импульсов поступивших на вход. Счётчики можно классифицировать по признаку: 1. в зависимости от структуры (бывают с последовательным переносом, со сквозным, с групповым). 2. в зависимости от алгоритма реализации (суммирующие, вычитающие, реверсивные, с предустановкой). 3. в зависимости от модуля счёта (двоичные, десятичные).

УГО

C CT2 2² 2¹ R 2⁰

Q₃

Q₂ Q₁

Характеристики счётчика: 1. коэффициент пересчёта – количество импульсов поступивших на вход, которые переводят счётчик в исходное состояние. 2. время реакции – это интервал времени между поступлением входного сигнала и окончанием переходного процессора в счётчик. 3. разрешающая способность – минимальный допустимый период следования входных сигналов, в котором счётчик работает без сбоев.

Счётчик с последовательным переносом на основе T-триггера.

Функциональная схема регистра:

При появлении импульса на входе наблюдается последовательное переключение каждого из взаимосвязанных триггеров, период переключения каждого триггера увеличивается в два раза по сравнению с предыдущим. Модуль пересчёта, т.е. число состояний счётчика между его обнулениями 2³.

Временные диаграммы трёхразрядного счётчика:

Таблица. Состояния трёхразрядного счётчика.

Q3	Q2	Q1	Вход
			Двоичные	Десятичные
0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	000 001 010 011 100 101 110 111	0 1 2 3 4 5 6 7