Практические работы 2021 / Prakticheskaya_Rabota__5
.docxФедеральное агентство связи
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №5
«Триггеры»
Выполнили: студенты гр. «Сортирный Союз»
лох
чмо
чукча
Бригада № 1
Проверила: Воронкова М.Н.
Москва 2021
Цель работы: ознакомиться с принципом работы триггеров. Реализовать и исследовать функциональные модули на их основе.
Задание
Исследовать специфику работы D- T- RS- и JK-триггеров.
Реализовать схемы данных триггеров и описать их работу.
Триггер — это запоминающий элемент с двумя (или более) устойчивыми состояниями, изменение которых происходит под действием входных сигналов и предназначен для хранения одного бита информации, то есть имеет состояния логического 0 или логической 1.
По моменту реакции на входной сигнал триггеры подразделяют на асинхронные (нетактируемые) и синхронные (тактируемые).
Асинхронный RS-триггер
Асинхронный триггер изменяет свое состояние непосредственно в момент изменения сигнала на его информационных входах.
При таком соединении логическая единица на выходе одного логического элемента (ЛЭ) поступает на вход другого ЛЭ и обеспечивает логический ноль (инвертирование) на его выходе. Логический ноль на выходе ЛЭ поступая на вход другого, при инвертировании дает логическую 1.
Таким образом, выходы Q и всегда находятся в противоположных состояниях.
Переходы асинхронного RS-триггера Таблица 1.
Момент t |
Момент t+1 |
||
S |
R |
Q |
Q |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
* |
1 |
1 |
1 |
* |
*-работа не определена
Рисунок 1 – Сравнение работы построенной схемы с элементом SR_FF
Сравнение с элементом SR_FF: Работа схемы идентична при любых значениях R и S кроме комбинации (0;0) при которых схема на элементах выдаёт (0;0), а схема с элементом SR_FF (1;1)
RS-триггер при подаче сигнала (R=0;S=1) записывает Q=1, даже после убирания с S высокого уровня. При подаче сигнала (R=1;S=0) записывает Q=0, т.е. стирает данные. Сигнал (R=1;S=1) является запрещённым.
Синхронный RS-триггер
Синхронный триггер изменяет свое состояние лишь в строго определенные (тактовые) моменты времени, соответствующие воздействию активного синхросигнала на его синхронизирующем входе С, и не реагирует на любые изменения информационных сигналов при пассивном значении сигнала на синхровходе.
Синхронный RS-триггер имеет дополнительный вход синхронизации, который также называют тактирующим входом. Синхронизирующий вход разрешает прием сигналов с информационных входов. При наличии синхросигнала происходит переключение триггера. При отсутствии сигнала на синхровходе информационные сигналы не влияют на состояние триггера.
Достоинство синхронных триггеров: они позволяют устранить влияние задержки распространения сигнала в различных частях схемы. Таким образом, достигается одновременный прием сигналов в заданные интервалы времени в разных точках схемы.
Переходы синхронного RS-триггера Таблица 2
Момент t |
Момент t+1 |
|||
S |
R |
Q |
Q |
|
0 |
0 |
0 |
Q(t) |
|
0 |
0 |
1 |
Q(t) |
|
0 |
1 |
0 |
Q(t) |
|
0 |
1 |
1 |
Q(t) |
|
1 |
0 |
0 |
Q(t) |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
1 |
* |
Рисунок 2 - Сравнение работы построенной схемы с элементом SR_FF_POSSR
Синхронный RS-триггер отличается от асинхронного тем, что позволяет избежать разницы в изменении сигналов R и S - входов, триггер реагирует на них только при C=1. В таком случае работа синхронного RS-триггера от асинхронного не отличается
JK-триггер
JK-триггер имеет два управляющих входа J (jump) и K (keep) и функционирует подобно RS-триггеру, но при этом не имеет запрещенных комбинаций управляющих сигналов. J - вход подобен S – входу, а K-вход подобен R-входу. При всех комбинациях сигналов на входе, кроме J=K=1, он действует подобно RS-триггеру. При J=K=1 в каждом такте его состояние меняется на противоположное, то есть он ведет себя как Т-триггер.
Рассмотрим переход JK-триггера в единичное состояние, если исходное состояние нулевое. При J = 1, K = 0, C =1 первый RS-триггер устанавливается в единичное состояние, так как на логический элемент И входа S поданы две единицы J = 1 и . Второй RS-триггер установится в единичное состояние по заднему фронту сигнала С.
При J = 1 и К =1 схема повторяет схему T-триггера и работает соответственно.
Переходы JK-триггера Таблица 3
Момент t при переходе С из 1 в 0 |
Момент t+1 |
||
S |
R |
Q |
Q |
0 |
0 |
1 |
Q(t) |
0 |
1 |
0 |
Q(t) |
1 |
0 |
1 |
Q(t) |
1 |
1 |
Q(t+1) |
Q(t) |
Рисунок 3 – JK – триггер
Рисунок 4 – Осциллограмы входов и выходов
Работает JK-триггер в 4 режимах: Хранение(если сигналы на входах равны 0), запись 0 и 1(при наличии синхронизирующего сигнала и в зависимости от комбинации J и K входов) и счётный режим(работает при наличии на всех входах единицы).
D-триггер
Логическое устройство будет находиться в устойчивом положении в том случае, если на С=0. В этом случае импульсы, подающиеся на информационный D-вход, никак не влияют на прибор, и выходной импульс определяется записанным ранее значением. Если С=1, то выходной сигнал будет зависеть от того, какой тип подан на информационный D-вход. Если D=1, то на выходе будет 1, если D=0, то на выходе будет 0.
Переходы D-триггера Таблица 4
С |
D |
Q |
0 |
0 |
Q(t-1) |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
Рисунок 5 – D-триггер
Работа D-триггера заключается в записи информации с входа D при наличии синхронизирующего сигнала S.
T-триггер
T-триггер — это счетный триггер. У данного триггера имеется только один вход. Принцип работы T-триггера заключается в следующем. После поступления на вход T импульса, состояние триггера меняется на прямо противоположное. Счётным он называется потому, что T триггер подсчитывает количество импульсов, поступивших на его вход.
Переходы T-триггера Таблица 5
C |
Q(t-1) |
Q(t) |
0 0 |
0 1 |
0 1 |
1 1 |
0 1 |
1 0 |
Рисунок 7 – схема с Т-триггером
Рисунок 8 – осциллограмма Т-триггера
Работа Т-триггера заключается в изменении сигнала на выходе на противоположный при подаче на вход 1. Чтобы снова изменить выходной сигнал, необходимо снова вернуть входной сигнал на 0, а после изменить на
Вывод: Были изучены виды триггеров, их схемы, принципы работы. Реализованы и исследованы функциональные модули на их основе.