Граф d-триггера
RS-триггер
RS-триггером называют автомат Мура с двумя устойчивыми состояниями, имеющий два входа R и S такие, что при S=1 и R=0 триггер принимает состояния 1, а при R=1 и S=0 состояние 0. В соответствие с состоянием, принимаемым триггером, вход S называет единичным входом, а вход R нулевым.
Матрица переходов rs-триггера:
|
R |
S |
Q(t) |
Q(t+1) |
|
b1 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
0 |
b2 |
1 |
1 |
Комбинация сигналов R=1 и S=1 является запрещенной и поэтому переход в триггере при таких значениях входных сигналов не определен. Переход триггера из 0 в 0 возможен при двух комбинациях входных сигналов: R=0, S=0 и R=1, S=0. Поэтому в первой строке матрицы переходов RS триггера в столбце R поставлена переменная b1, которая может принимать два значения 0 v 1. Аналогично, переход из состояния 1 в 1 также возможен при двух комбинациях входных сигналов: R=0, S=0 и R=0, S=1. Поскольку при таком переходе значения сигнала на входе S безразлично, то в нижней строке матрицы переходов в столбце S записана переменная b2. По матрице переходов можно построить граф RS-триггера.
Автоматы, которые могут переходить из одного состояния в другое под действием нескольких комбинаций входных сигналов, называются автоматами с избыточной системой переходов. Избыточность можно использовать в процессе синтеза для упрощения схемы, придавая переменным b1 и b2 такие значения, которые позволяют минимизировать число элементов. Поэтому, если схемы двух элементарных автоматов равноценны по сложности, то предпочтение отдают автомату, имеющему большую избыточность системы переходов.
Запишем закон функционирования RS-триггера в аналитическом виде, для чего составим по матрице переходов диаграмму Вейча:
|
|
SQ(t) | |||
|
T |
00 |
01 |
10 |
11 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
- |
- |
Пустые клеточки соответствуют запрещенной комбинации входных сигналов. При минимизации эти клеточки можно заполнить произвольным образом, в нашем случае лучше единичным значением. Тогда имеем:
|
Q(t+1) = S v |
R |
*Q(t) |
JK-триггер
JK-триггером называют автомат Мура с двумя устойчивыми состояниями и двумя входами J и K, который при условии J * K = 1 осуществляет инверсию предыдущего состояния (т.е. при J*K=1, Q(t+1) = Q(t)), а в остальных случаях функционируют в соответствии с таблицей истинности RS триггера, при этом вход J эквивалентен входу S, а вход K - входу R. Этот триггер уже не имеет запрещенной комбинации входных сигналов и его таблица истинности, то есть зависимость Q(t+1) = f [J, K, Q(t)] имеет вид:
Таблица истинности JK-триггера:
|
J |
K |
Q(t) |
Q(t+1) |
|
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 |
1 |
0 |
По этой таблице можно построить диаграмму Вейча для Q(t+1), которую можно использовать для минимизации, и матрицу переходов:
|
|
KQ(t) | |||
|
J |
00 |
01 |
10 |
11 |
|
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |