- •«Теория дискретных устройств автоматики и телемеханики в электроснабжении» курс лекций
- •Введение
- •1. Математическое описание дискретных устройств
- •1.1. Системы счисления
- •1.2. Дискретные сигналы
- •1.3. Логические константы и переменные. Логические операции. Логические элементы
- •1.4. Классификация логических устройств
- •1.5. Способы записи функций алгебры логики
- •1.6. Структурная схема логического устройства
- •1.7. Принцип двойственности
- •1.8. Теоремы алгебры логики
- •2. Минимизация функций алгебры логики
- •2.1. Цель минимизации фал
- •2.2. Способ представления фал с использованием карт Вейча – Карно
- •2.3. Минимизация полностью определённой фал
- •2.4. Минимизация недоопределённой фал
- •2.5. Минимизация системы фал
- •3. Техническая реализация логических устройств на реальной элементной базе
- •3.1. Техническая реализация лу на электромагнитных реле
- •3.2. Техническая реализация лу на базе диодной матрицы
- •3.3. Техническая реализация лу на цифровых микросхемах
- •4. Типовые функциональные узлы комбинационных логических устройств
- •4.1. Мультиплексор
- •4.2. Демультиплексор
- •4.3. Шифратор
- •4.4. Дешифратор
- •4.5. Цифровой компаратор
- •4.6. Функция «Исключающее или»
- •4.7. Логические элементы, реализующие сложные функции
- •5. Триггеры
- •5.1. Асинхронный rs-триггер
- •5.2. Синхронный rs-триггер
- •5.3. D-триггер
- •5.4. Т-триггер
- •5.5. Двухступенчатый т-триггер
- •5.6. Двухступенчатый синхронный jk-триггер
- •5.7. Триггер с динамическим управлением
- •6. Счётчики
- •6.1. Двоичный суммирующий счётчик
- •6.2. Двоичный вычитающий счётчик
- •6.3. Двоично-кодированный счётчик
5.4. Т-триггер
Вход Т – счётный вход, поэтому Т-триггер называется счётным. Он переключается по каждому активному логическому сигналу на информационном входе Т. Такому алгоритму работы соответствует таблица переходов (таблица 5.4), в которой активным считается сигнал логической 1.
Таблица 5.4
Таблица переходов Т-триггера
|
Т |
Qn |
Qn+1 |
|
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
Счётный
триггер очень просто можно реализовать
на D-триггере введением
обратной связи с инверсного выхода на
входD. Как было отмечено
выше, уD-триггера сигнал
с информационного входаDпереносится на прямой выходQпо каждому активному сигналу входа
синхронизации. Если на входеDбудет сигнал
,
то он всегда будет противоположным
сигналу на прямом выходе, и, следовательно,
при работе такой схемы будет реализован
алгоритм работы счётного триггера.
Схема и временная диаграмма работы
Т-триггера представлены на рис. 5.8.
-

а)
б
)
Рис. 5.8. Схема (а) и временная диаграмма работы (б) Т-триггера
Недостатком
такой простой схемы является невозможность
обеспечения корректной работы триггера.
В данном случае триггер как элемент
памяти должен одновременно выполнять
две взаимоисключающие функции – быть
источником информации с выхода
и приёмником информации по входуD.
Если к моменту изменения сигнала на
входеDактивный сигнал
на входе Т ещё не снят, триггер может
перейти в режим генерации импульсов
(будет происходить хаотическое
переключение) из-за обратной связиcвыхода
на входD.
Устранить этот недостаток можно двумя способами:
1) использовать дополнительный элемент памяти на время действия активного сигнала на входе Т (применить схему двухступенчатого триггера);
2) искусственно ограничить длительность сигнала на входе Т (применить схему динамического управления).
Рассмотрим оба этих способа.
5.5. Двухступенчатый т-триггер
В двухступенчатом триггере, содержащем два последовательно включённых триггера с обратными связями, «новая» информация запоминается в первом триггере при сохранении «старой» информации во втором. Когда «новая» информация сохранена, и снят активный сигнал с входа Т, происходит стирание «старой» информации и перезапись «новой» информации во второй триггер. Схема двухступенчатого Т-триггера, построенного на двух синхронных RS-триггерах, и временная диаграмма его работы представлены на рис. 5.9.
|
а |
б |
Рис. 5.9. Схема (а) и временная диаграмма работы (б) двухступенчатого Т-триггера
Двухступенчатый Т-триггер состоит из двух триггеров – ведущего DD1 и ведомогоDD2. Для устранения режима генерации схемы входы синхронизации триггеров включены через инверторDD3, то есть получается синхронизация инверсными логическими уровнями. Обратные связи с прямого выходаDD2 на входRDD1 и инверсного выходаDD2 на входSDD1 создают соответствие сигналов алгоритму работы Т-триггера. Обратите внимание, что сигнал на выходе двухступенчатого Т-триггера появляется после снятия активного сигнала на входе Т, когда происходит перезапись информации из первого триггера во второй. Это обеспечивает нормальную работу (без генерации импульсов) в схеме с обратными связями.
Чтобы отличить двухступенчатый триггер от одноступенчатого, на его условном графическом изображении ставится сдвоенная буква (ТТ).

)
)