3.5. Логические схемы на базе jk-триггеров

Так как JK-триггер является универсальной схемой, рассмотрим несколько примеров использования этого триггера. Начнем с примера использования JK-триггера в качестве обнаружителя коротких импульсов (рисунок 15.5).

В данной схеме при поступлении на вход С импульса триггер переходит в единичное состояние, которое затем может быть обнаружено последующей схемой (например, микропроцессором). Для того чтобы привести схему в исходное состояние, необходимо подать на вход R уровень логического нуля. Схема, приведенная на рисунке 15.5 очень полезна для формирования сигналов прерывания для микропроцессорных систем, которые не могут мгновенно отреагировать на кратковременные события. После выполнения всех необходимых действий схема приводится в исходное состояние сигналом обнуления схемы.

Рисунок 15.5 – Схема обнаружения короткого импульса

Теперь рассмотрим пример построения на JK-триггере ждущего мультивибратора. На JK-триггере можно получить универсальную схему, позволяющую реализовывать как укорачивающий, так и расширяющий мультивибратор. Один из вариантов подобной схемы мультивибратора приведен на рисунке 15.6.

Рисунок 15.6 – Схема ждущего мультивибратора

Схема мультивибратора работает подобно схеме обнаружения короткого импульса. Длительность выходного импульса определяется постоянной времени RC-цепочки. Диод VD1 предназначен для быстрого восстановления исходного состояния схемы (разряда емкости С1). Если быстрое восстановление схемы не требуется, например, когда длительность выходных импульсов гарантированно меньше половины периода следования входных импульсов, то диод VD1 можно исключить из приведенной схемы ждущего мультивибратора.

В качестве последнего примера использования универсального JK-триггера рассмотрим схему счетного Т-триггера. Схема счетного триггера, выполненного на универсальном JK-триггере, приведена на рисунке 15.7.

Рисунок 15.7 – Схема счетного триггера, построенного на JK-триггере

В схеме, приведенной на рис.8.26, для реализации счетного режима работы триггера на входы J и К подаются уровни логической единицы.

Обратите внимание, что схема практически идентична схеме счетного триггера, выполненного на D-триггере, просто обратная связь выполнена внутри микросхемы.

Ключевые термины

Последовательностное цифровое устройство – в котором выходные сигналы зависят не только от текущих значений входных сигналов, но и от последовательности значений входных сигналов, поступивших на входы в предшествующие моменты времени.

Триггер – это логическая схема с положительной обратной связью, которая может находиться только в одном из двух устойчивых состояний, принимаемых за состояние логического нуля и логической единицы.

D-триггер – это синхронный триггер, имеющий два входа – вход данных и вход синхронизации .

Установка триггера – переход триггера в состояние, когда на его прямом выходе состояние логической единицы.

Сброс триггера – переход триггера в состояние, когда на его прямом выходе состояние логического нуля.

Задний (отрицательный) фронт сигнала – изменение его с уровня логической единицы на уровень логического нуля (обозначается 1/0).

Передний (положительный) фронт сигнала – изменение его с уровня логического нуля на уровень логической единицы (обозначается 0/1).

Краткие итоги

В отличие от комбинационных схем, состояние которых полностью определяется информацией, приходящей на входы, схемы триггеров обладают свойством памяти. Их состояние может зависеть от того, что подавалось на его входы в предыдущие моменты времени. Можно выделить три основных режима работы триггера: сброс, установка и хранение ранее записанной информации.