5.6. Двухступенчатый синхронный jk-триггер

Отличительной особенностью JK-триггера является то, что он не имеет запрещённых комбинаций входных сигналов на информационных входах. РаботуJK-триггера описывает таблица переходов (таблица 5.5), в которой активным считается сигнал логической 1. Активный сигнал входаJпереключает триггер в состояниеQ=1, а входа К – вQ=0.

Таблица 5.5

Таблица переходов JK-триггера

С	J	K	Qn	Qn+1
1	0		0	0
1	1		0	1
1		1	1	0
1		0	1	1
0	0		0	0
0	1		0	0
0		1	1	1
0		0	1	1

Из таблицы переходов следует, что при одновременной подаче на информационные входы JиKактивных сигналов триггер работает как счётный. Такое возможно только в двухступенчатом триггере. Структурная схемаJK-триггера представлена на рис. 5.10.

Рис. 5.10. Структурная схема JK-триггера

Как видно из схемы, на входы элементов 3И DD3 илиDD4 поступает с выхода триггераDD2 один сигнал логического 0 и один логической единицы. Поэтому на входахJиKмогут быть любые сигналы, но на входыSиRDD1 одновременно два активных сигнала поступить не могут.

JK-триггер является универсальным. На его основе можно создать любую схему триггера. На рис. 5.11 представлена реализация всех ранее рассмотренных триггеров наJK-триггере.

а)

б)

в)

Рис. 5.11. Реализация триггеров на основе JK-триггера:

а – синхронный RS-триггер; б – D-триггер; в – Т-триггер

В серии ТТЛ JK-триггер выполнен на микросхеме К155ТВ1, в серии КМОП – К561ТВ1 и К176ТВ1, то есть всего по одной микросхеме в серии. Это объясняется малой востребованностью триггеров со статическим управлением для применения в схемах автоматики и телемеханики.

5.7. Триггер с динамическим управлением

Все рассмотренные выше триггеры являются триггерами со статическим управлением. Это накладывает определённые требования на построение схем, так как во время активного состояния сигнала синхронизации сигналы на информационных входах не должны изменяться, что бывает трудно обеспечить, особенно при большой частоте работы схемы. От такого недостатка свободны триггеры с динамическим управлением. Суть динамического управления заключается в том, что в качестве активного сигнала синхронизации выступает не уровень, а его изменение. Переключение триггера происходит в момент смены уровней на входе синхронизации.

Если триггер переключается по фронту импульса синхронизации (переключение от логического 0 к логической 1), то это прямой динамический вход, а если по срезу импульса синхронизации (переключение от логической 1 к логическому 0) –инверсный динамический вход. На рис. 5.12 показаны условные графические обозначения триггеров с прямым и инверсным динамическим входом.

а)

б)

Рис. 5.12. Условные графические обозначения триггеров:

а - с прямым; б - с инверсным динамическим входом

Различие типа динамического входа иллюстрируют временные диаграммы работы триггеров, представленные на рис 5.13.

а)

б)

Рис. 5.13. Временные диаграммы работы триггеров:

а - с прямым; б - с инверсным динамическим входом

Временные диаграммы аналогичны временным диаграммам Т-триггера, но следует ещё раз отметить, что триггер с динамическим управлением переключается только при изменении сигнала на входе С и не чувствителен к изменению сигналов на информационных входах во время действия сигнала синхронизации С = 0 и С = 1.

Все D-триггеры на микросхемах серий ТТЛ и КМОП имеют вход С с динамическим управлением. На рис. 5.14. представлены условные графические обозначенияD-триггеров.

К155ТМ2

К561ТМ2

Рис. 5.14. Условные графические обозначения D-триггеров

Кроме динамического входа С триггеры имеют статические входы данных Dи асинхронные входы установкиSиR. У микросхемы ТТЛ К155ТМ2 асинхронные входы установки инверсные, а у микросхемы КМОП К561ТМ2 – прямые. Как уже было отмечено в п. 5.3,D-триггеры широко представлены во всех сериях микросхем ТТЛ и КМОП. На основеD-триггеров строятся схемы счётчиков и регистров.

Контрольные вопросы

1. Дайте определение триггера.

2. Перечислите наименование входов триггера.

3. Какие входы имеет асинхронный триггер?

4. Какие входы имеет синхронный триггер?

5. Нарисуйте схему асинхронного RS-триггера на элементах 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ. Какая из этих схем имеет прямые, а какая инверсные входы?

6. Для какой цели применяется асинхронный RS-триггер? Приведите схему и её временную диаграмму.

7. Нарисуйте схему синхронного RS-триггера на элементах 2И-НЕ и приведите временную диаграмму работы.

8. Нарисуйте схему D-триггера на элементах 2И-НЕ и приведите временную диаграмму работы. Для какой цели применяетсяD-триггер?

9. Как превратить D-триггер в счётный Т-триггер? Приведите схему и её временную диаграмму. Какой недостаток имеет данная схема?

10. Для чего применяется схема двухступенчатого Т-триггера? Приведите схему и её временную диаграмму. Почему в схеме исключён режим генерации импульсов?

11. Для какой цели применяется JK-триггер? Почему в схемеJK-триггера исключён режим генерации импульсов?

12. Приведите примеры реализации синхронного RS-триггера, асинхронногоRS-триггера иD-триггера наJK-триггере.

13. В чём суть динамического управления триггера по входу С?

14. Приведите условные графические обозначения и временные диаграммы работы триггеров с прямым и инверсным динамическим входом.

15. Почему асинхронные входы SиRD-триггеров с динамическим входом имеют приоритет над входами С иD?