Состояний и принцип работы.

Т-триггер (от англ. toggle – переключатель) имеет один вход Т и называется счетным триггером. Т-триггер изменяет свое состояние с приходом каждого импульса на его вход. Основная область применения Т-триггеров – счетчики импульсов и делители частоты.

Счетные триггеры можно построить на базе JK и D-триггеров (рис. 70).

Рис. 70. Т-триггер на основе JK и D-триггеров

Если не требуется синхронизировать Т-триггер, то вход C также объединяется с входами J и K.

На рис. 71 приведен Т-триггер с прямым динамическим входом, построенный на основе асинхронных RS-триггеров.

Рис. 71. Т-триггер на основе асинхронных RS-триггеров

10. Регистры

Регистр – это цифровое устройство, предназначенное для записи, хранения информации, представленной в двоичном коде. Кроме этого, используя регистры можно выполнять математические операции.

При построение данных устройств обычно используются D-триггера.

Регистры, в соответствие с выполняемыми функциями делятся на регистры хранения или памяти и сдвигающие регистры (регистры сдвига).

Основными характеристиками регистров являются разрядность и быстродействие.

Разрядность регистра определяет количество разрядов записываемого слова. Быстродействие регистра определяется максимально возможной тактовой частотой, с которой производится запись, сдвиг и считывание информации.

Регистры хранения предназначены для записи, хранения и считывания информации. На рис. 72 приведена структура и условное обозначение регистра хранения, построенного на D-триггерах с прямым динамическим входом.

Рис. 72. Регистр хранения на D-триггерах с прямым динамическим входом

Регистры сдвига, кроме функций, выполняемых регистрами памяти, позволяют осуществлять сдвиг информации вправо и влево под воздействием тактовых импульсов. Если в регистры хранения двоичное слово записывается параллельным кодом, то в регистры сдвига – последовательным.

По направлению сдвига информации, записанной в регистре, различают регистры прямого сдвига или сдвига вправо, т.е. в сторону младшего разряда, регистры обратного сдвига или сдвига влево в сторону старшего разряда и реверсивные регистры, допускающие сдвиг в обоих направлениях.

На рис. 73 приведен четырехразрядный регистр сдвига вправо, построенного на синхронных D -триггерах с прямым динамическим входом С.

Рис. 74. Четырехразрядный регистр сдвига вправо, построенного на синхронных D –триггерах с прямым динамическим входом С.

Временные диаграммы работы данного регистра приведены ниже на рис. 75.

Рис. 75. Временные диаграммы работы данного регистра

11. Счетчики

Счетчики – это цифровые устройства, на выходе которых отображаются в определённом коде число импульсов поступивших на его счетный вход. Счетчик, на выходе которого, формируется двоичный код – называется двоичным.

Двоичный счетчик представляет собой цепочку из n-триггеров, который способен подсчитать 2ⁿ импульсов, т. е. коэффициент счета равен:

Если входной импульсный сигнал следует с частотой f_вх, то частота на выходе триггера старшего разряда:

Основными характеристиками счетчиков являются:

1. Емкость – отображает максимальное число, которое может быть записано в счетчик.

2. Быстродействие – определяется его разрешающей способностью, т.е. интервалом времени между двумя входными импульсами, в течение которого не возникнет сбоя в его работе.

Классификация счетчиков:

1. По коэффициенту счета (двоичные, двоично-десятичные и с другим основанием). Бывают с постоянным и переменным коэффициентом счета.

2. По направлению счета (суммирующие, вычитающие, реверсные).

3. По способу организации внутренних связей.

Рассмотрим структуру трехразрядного суммирующего счетчика с последовательным переносом, построенного на базе Т-триггеров (рис. 82).

Рис. 82. Структура суммирующего счетчика с последовательным переносом

Временные диаграммы работы, с учетом времени задержки, приведены на рис. 83.

Рис. 83. Временные диаграммы работы двоичного суммирующего счетчика