1.10. Комбинационная схема. Функция мультиплексора.

Легко и доступно: https://www.youtube.com/watch?v=LX5osXWp5iI

Мультиплексор – комбинационная схема с одним выходом, n адресных входов и 2^n информационных входов.

Например, если на адресной шине стоит 110 (равно 6 в десятичной), то выход q будет повторять сигнал, пришедший с d6, игнорируя состояние всех остальных сигналов.

Объяснение на простейших случаях:

1) N=1. 1 адрес => 2^1 = 2 информационные шины

- мультиплексор два в один (2 в 1).

2) N=2. 2 адреса => 2^2 = 4 информационные шины

- мультиплексор 4 в 1

1.11. Комбинационная схема. Функция демультиплексора.

Легко и доступно: https://www.youtube.com/watch?v=FBiRItM8uFY

Демультиплексор – комбинационное устройство, позволяющее перераспределить сигнал на один из нескольких выходов.

Более точно: это комбинационное устройство с одним информационным входом d, несколькими (n) адресными входами и 2^n выходами. Например, на адресе 110 в двоичной, что равно 6 в десятичной –> сигнал появится на q6. Обозначается DMX

Объяснение на простейших случаях:

1) N=1 адресный вход, следовательно 2^1=2 выхода

Реализация представлена ниже:

2) N=2 адресных входа, следовательно 2^2=4 выхода

Реализация представлена ниже:

1.12. Триггеры. Типы триггеров. Классификация Триггеров.

https://www.youtube.com/watch?v=tMjkpJxzeGE

Триггер — элементарная ячейка оперативной памяти, простейшее устройство, выполняющее логическую функцию с обратной связью.

Это класс электронных устройств, имеющих свойство долго находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Основной особенностью триггеров является способность запоминать двоичную информацию. Триггер имеет два состояния и, приняв одно за 0, а другое за 1, появляется возможность хранить один разряд двоичного числа. Таким образом, используя несколько триггеров, возможно хранить многоразрядные числа, а, значит, и любую двоичную информацию, ограниченную лишь количеством триггеров.

Прописные буквы в названиях триггеров обозначают:

• R (Reset - сброс) - вход установки триггера в нулевое состояние Q=0;

• S (Set - установка) - вход установки триггера в единичное состояние Q=1;

• Т (Toggle - релаксатор) - счетный вход триггера;

• J (Jerk - внезапное включение) - вход установки ЛС-триггера в единичное состояние Q=1;

• К (Kill - внезапное выключение) - Q=0;

• D (Delay - задержка) - вход установки триггера в единичное или нулевое состояние на время, равное одному такту;

• С (Clock - часы) - вход синхронизирующих тактовых импульсов.

Классификация: Триггерные схемы классифицируют по следующим признакам:

• способу приема логических сигналов;

• функциональным возможностям;

• принципу построения;

• числу устойчивых состояний (обычно устойчивых состояний два, реже - больше);

• числу уровней — два уровня (высокий, низкий) в двухуровневых элементах, три уровня (положительный, ноль, отрицательный) в трехуровневых элементах.

По способу работы с сигналами различают синхронные, асинхронные и смешанные триггерные схемы.

Асинхронный триггер изменяет своё состояние непосредственно в момент появления соответствующего информационного сигнала. Синхронные триггеры реагируют на информационные сигналы только при наличии соответствующего сигнала на так называемом входе синхронизации С (от англ. clock). Этот вход также обозначают терминами «строб», «такт». Синхронные триггеры в свою очередь подразделяют на триггеры со статическим и динамическим управлением по входу синхронизации С. Статические триггеры воспринимают информационные сигналы при подаче на вход С логической единицы (прямой вход) или логического нуля (инверсный вход). Динамические триггеры воспринимают информационные сигналы при изменении (перепаде) сигнала на входе С от 0 к 1 (прямой динамический С-вход) или от 1 к 0 (инверсный динамический С-вход). Статические триггеры в свою очередь подразделяют на одноступенчатые (однотактные) и двух-ступенчатые (двухтактные). В одноступенчатом триггере имеется одна ступень запоминания информации, а в двухступенчатом — две такие ступени. Вначале информация записывается в первую ступень, а затем переписывается во вторую и появляется на выходе. Двухступенчатый триггер обозначают ТТ.

По структурному построению — однотактные (триггеры защёлки), двухтактные и триггеры с динамическим управлением. По способу реакции на помехи — прозрачные и непрозрачные. Непрозрачные, в свою очередь, делятся на проницаемые и непроницаемые. По функциональному назначению — RS, D, JK, T, RR, SS, EE, DV.

По функциональным возможностям триггеры разделяют на следующие классы:

• с раздельной установкой состояния 0 и 1 (RS-триггеры). Если триггер является синхронным — добавляется вход синхронизации C.;

• универсальные (JK-триггеры);

• с приёмом информации по одному входу D (D-триггеры, или триггеры задержки);

• со счётным входом Т (Т-триггеры).

RS-триггер — триггер, который сохраняет своё предыдущее состояние при нулевых входах, и меняет своё выходное состояние при подаче на один из его входов единицы. При подаче единицы на вход S выходное состояние становится равным логической единице. А при подаче единицы на вход R выходное состояние становится равным логическому нулю. *Запрещенное состояние: две единицы на входе, т.к. устройство утратит свойство триггера (если на информационные входы поданы переключающие сигналы 1, то на выходах появятся логические нули).

В JK-триггере при подаче единицы на вход J и нуля на вход K выходное состояние триггера становится равным логической единице. А при подаче единицы на вход K и нуля на вход J выходное состояние триггера становиться равным логическому нулю. JK-триггер в отличие от RS-триггера не имеет запрещенных состояний на основных входах, однако это никак не помогает при нарушении правил разработки логических схем.

D-триггер - запоминает состояние входа и выдает его на выход. D-триггеры имеют, как минимум, два входа: информационный D и синхронизации С. Сохранение информации в D-триггерах происходит в момент прихода активного фронта на вход С. Так как информация на выходе остается неизменной до прихода очередного импульса синхронизации, D-триггер называют также триггером с запоминанием информации.

Т-триггер по каждому такту изменяет свое логическое состояние на противоположное при единице на входе Т, и не изменяет выходное состояние при нуле на входе T. Т-триггер часто называют счетным триггером.