Минобрнауки России

Санкт-петербургский государственный

Электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ВТ

Отчёт

Лабораторная работа №4

По дисциплине «Элементарная база цифровых систем»

Тема: Триггерные устройства

Студент гр. 3316 Руденский И.М.

Студент гр. 3316 Четвертак А.Р.

Преподаватель Ельчанинов М.Н.

Санкт-Петербург

2026

Цель работы

Цель работы – исследовать особенности функционирования основных типов триггерных устройств: одноступенчатых D-триггеров со статическим и динамическим управлением, RS-триггера, JK-триггера с динамическим управлением, Т-триггера

Вариант 2

Ход работы

1. Было проведено исследование D-триггера. Для этого была построена следующая схема:

Рисунок 1 - D-триггеры

Сигнал C был получен путём извлечения значения первого бита счётчика (он в 2 раза медленнее тактового сигнала). Сигнал D был получен с использованием дешифратора. В схеме предусмотрен асинхронный сброс.

Результаты моделирования (рис. 2) показали, что сигналы C и D совпали с условием задачи. Сигнал Q изменяется в зависимости от типа управления. Если используется динамическое управление, сигнал переключается по фронту, а если статическое – то при каждом изменении сигнала CLK.

Рисунок 2 - моделирование D-триггеров

2. Было проведено исследование RS-триггера. Для этого была построена схема на рис. 3.

Рисунок 3 - схема c RS-триггером

На рис. 4 показаны все режимы работы триггера при моделировании.

Рисунок 4 - моделирование RS-триггера

3. Было проведено исследование JK-триггера. Для этого была собрана следующая схема:

Рисунок 5 - схема с JK-триггером

Результаты моделирования (рис. 6) показали, что сигналы C, J и K совпали с условием задачи. Моделирование полностью соответствует теоретическим сведениям.

Рисунок 6 - моделирование JK-триггера

4. Данные схемы были загружены в ПЛИС, было проведено исследование сигналов на осциллографе.

Вывод

В ходе выполнения данной лабораторной работы была достигнута поставленная цель: исследованы особенности функционирования основных типов триггерных устройств.

Для каждой схемы было проведено временное моделирование. Анализ полученных временных диаграмм позволил сделать следующие выводы:

1. RS-триггер подтвердил свою работоспособность как асинхронное устройство с активным уровнем сигнала «0». Была экспериментально подтверждена запрещенная комбинация входных сигналов R = 0, S = 0, приводящая к неопределенному состоянию выходов.

2. D-триггер со статическим управлением (защёлка, D-latch) продемонстрировал, что изменение выходного сигнала происходит в течение всего времени действия разрешающего уровня на входе управления (C). При высоком уровне сигнала C выход Q прозрачно повторяет вход D, что является ключевой особенностью статического управления.

3. D-триггер с динамическим управлением показал принципиально иное поведение: изменение состояния на выходе происходит строго в момент перепада тактового сигнала (по переднему фронту). В остальное время выход хранит записанную информацию, что делает его основным элементом для построения синхронных схем и регистров сдвига.

4. JK-триггер с динамическим управлением объединил свойства RS-триггера и устранил его недостатки. Моделирование подтвердило, что при подаче активных уровней на оба информационных входа (J = 1, K = 1) триггер переключается в противоположное состояние (режим счета), что невозможно для RS-триггера.