Лекции / СТКУ_какие_то_лекции

лению, эти классификации необразуют стройнойсистемы,но инженерунеобходимо ихзнать.

Триггерыклассифицируютпоследующимпризнакам:

•способуприемаинформации;

•принципупостроения;

•функциональнымвозможностям. Различаютасинхронныеисинхронныетриггеры.

Асинхронный триггер изменяет свое состояние непосредственно в момент появления соответствующего информационного сигнала.

Синхронныетриггеры реагируют наинформационные сигналы только при наличии соответствующего сигнала на так называемомвходесинхронизацииС(отангл.clock).Этотвходтакже обозначаюттерминами«строб»,«такт».

Синхронные триггеры в своюочередь подразделяют на триггеры со статическим (статические) и динамическим (динамические)управлениемповходусинхронизации С.

Статические триггеры воспринимают информационные сигналы при подаче на вход С логической единицы (прямой вход)илилогическогонуля(инверсныйвход).

Динамические триггеры воспринимают информационные сигналы приизменении (перепаде) сигналанавходе Сот 0 к1 (прямой динамический С-вход) или от 1 к 0 (инверсный динамический С-вход).

Статическиетриггеры в своюочередь подразделяют наодноступенчатые (однотактные) и двухступенчатые (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 через ТТ.

По функциональным возможностям триггеры разделяют на следующие классы:

•с раздельной установкой состояния 0 и 1 (RS-триг-

геры);

•универсальные (JK-триггеры);

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

•со счетным входом Т (T-триггеры).

Входы триггеров обычно обозначают следующим образом:

S — вход для установки в состояние «1»;

R — вход для установки в состояние «О»;

J— вход для установки в состояние «1» в универсальном триггере;

К — вход для установки в состояние «О» в универсальном триггере;

Т — счетный (общий) вход;

D — вход для установки в состояние «1» или в состояние «О»;

V— дополнительный управляющий вход для разрешения приема информации (иногда используют букву Е вместо V).

17.1. RS-триггер (асинхронный)

RS-триггер имеет два выхода: Q и Q (прямой и инверсный), и два входа: R-вход (установка 0) и S-вход (установ-

ка 1).

Графически RS-триггер обозначается (рис.17.1):

рис.17.1

Таблица истинности для RS-триггера (табл.17.1). В соответствии с таблицей истинности:

а) при установке на входе S = 0 и R = 0 на выходах Q и устанавливается уровень логической единицы (Q =

). Это запрещённое состояние.

б) при S = R = 1 – триггер находится в состояние покоя, т.е. сохраняются ранее установленные уровни – это режим хранения.

в) установку триггера в состояние 1 на выходе Q инициирует логический 0 на входе S.

г) установку триггера в состояние 0 на выходе Q инициирует логический 0 на входе R.

Для этого режима более правильное изображение асинхронного триггера было бы (рис.17.2):

рис.17.2

Инвертирующие кружки у входов R и S означают, что активным является логический ноль.

RS-триггер можно приобрести в готовом виде (однокорпусная микросхема), либо собрать из логических элементов «И-НЕ» - рис.17.3:

рис.17.3

Таблица истинности может быть представлена временными диаграммами, отображающими работу RSтриггера (рис.17.4).

Диаграммы, поясняющие принцип работы асинхронного RS-триггера, полностью повторяют данные таблицы истинности.

RS-триггер называют также RS-фиксатором, или триггером с раздельными входами.

17.2. Синхронный (тактируемый) RS-триггер

Графическое отображение (рис.17.5):

рис.17.5

Его временные диаграммы работы (рис.17.6):

рис.17.6

а) Когда на входах S и R устанавливается уровень 0, тактовый импульс (1) не влияет на состояние выходов. В это время триггер находится в режиме хранения.

б) Во время предустановки входа S, когда на этот вход подана 1, выходы триггера также не изменяются своего состояния.

в) Во время действия логической 1 на входе S только после появления тактового импульса 2 происходит из-

менение состояния выходов Q и Q.

г) Тактовые импульсы 3 и 4 не влияют на состояние выходов (для импульса 3 продолжается режим предустановки; для импульса 4 – режим хранения).

д) Затем осуществляется предустановка входа R (подается логическая 1).

На фронте импульса 5 происходит сброс (очистка) выхода Q (перевод в 0); во время прохождения импульсов 5 и 6 триггер находится в режиме установки 0, а во время прохождения импульса 7 – в режиме хранения.

Т.о., режим триггера изменяется только в моменты тактовых импульсов, т.е. триггер работает синхронно (находится в синхронизме) с тактовыми импульсами.

Этот режим является основным для большого количества вычислительных устройств.

Исключительную роль играет характеристика RS-триггера

– режим хранения, или режим наличия памяти: если триггер установлен в состояние 0 или 1, то он может оставаться в этом состоянии даже при изменении входных сигналов (во время прохождения импульсов 1, 4 и 7 - см. рис.17.6).

Возможно построение RS-триггера на элементах «И-НЕ» -

рис. 17.7:

рис. 17.7

Необходимо отметить, что только три верхние строки таблицы истинности описывают реальные режимы работы

триггера. Нижняя строка соответствует запрещенному состоянию, которое никогда не используется

17.3. D-триггер (триггер с задержкой)

Условное обозначение (рис.17.8):

рис. 17.8

Таблица истинности (табл.17.3):

таблица 17.3

Имеется только один информационный вход D и один синхронизирующий CLK.

D-триггер называется триггером с задержкой.

Слово “задержка” здесь характеризует то, что информация со входа D (0,1) задерживается в триггере ровно на один такт, прежде чем появляется на выходе Q. Данная ситуация отображена в таблице истинности: сигнал на выходе Q в такте n+1 повторяет сигнал, который был на входе D в предыдущем такте n.

Возможно построение D-триггера на элементах RSтриггера и логического элемента «НЕ») – рис.17.9:

рис.17.9

подробная таблица истинности D – триггера (табл.17.4):

табл.17.4

17.4. D-триггеры с дополнительными входами

Промышленный, серийно выпускаемый вариант D- триггера с дополнительными входами представлен на рис. 17.10:

рис. 17.10

Таблица истинности (табл.17.5):

таблица 17.5

- любое состояние; - переход от низкого (0) уровня к высокому (1).