pdm_03
.pdf
Управляющие входы триггеров
S– (от англ. Set - установка) раздельный вход установки триггера в единичное состояние по прямому выходу Q.
R– (от англ. Reset - сброс) раздельный вход установки триггера в нулевое состояние по прямому выходу Q.
J– (от англ. Jerk - включение) вход установки универсального триггера в состояние 1.
K– (от англ. Kill - выключение) вход сброса универсального триггера в состояние 0.
D– (от англ. Data - данные) информационный вход переключения триггера в состояние соответствующее логическому уровню на этом входе, требует подтверждения тактированием.
T– (от англ. Toggle - переключатель) счѐтный вход.
C – (от англ. Clock - время) синхронизирующий вход.
V – (от англ. Value - значение) вход запрета и начальной установки триггера.
Кроме основных, перечисленных входов триггер может иметь дополнительные входы.
21
Примеры расшифровки обозначений триггеров
CL RS - тактируемый RS - триггер вида L, |
переключаемый |
|
по входам |
R, S - сигналом высокого уровня |
(L). |
Возможно |
иное обозначени е : CL RS = CL R LSL = (CRS) L . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
|
|
RS - тактируемый RS - триггер вида L, |
переключаемый |
|||||||||||||||||||||||||
L |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
по входам |
R, S - сигналом низкого уровня |
(L). |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Возможно |
иное обозначени е : C |
|
|
|
RS = C |
|
|
R |
|
S |
|
|
= (CRS) |
|
. |
|
||||||||||||||
L |
L |
L |
|
L |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
C |
LFJK - тактируемый JK - триггер вида LF, |
|
|
переключаемый |
||||||||||||||||||||||||||
по входам J, K - сигналом л . нуля (0). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
Возможно |
иное обозначени е : C |
LFJK = C |
LFJ |
LFK |
LF = (CJK) |
LF . |
||||||||||||||||||||||||
Подробнее о номенклатуре триггеров можно прочитать в специализированной литературе [3].
22
Обобщѐнная модель триггера
S
A1
…
An
Вход V1
…
Vk C1
…
CRp
БУ |
S |
Q |
… |
a1 |
|
… |
|
Выход |
|
|
|
… |
a2 |
|
|
¬Q |
|
|
|
|
|
R |
|
Блок управления |
Блок памяти |
23
Однофазный асинхронный RS-триггер
RS-триггер – элементарный автомат с двумя устойчивыми состояниями, имеющий два информационных входа R и S, такие, что при R=1, S=0 триггер принимает состояние 0 (Q=0), а при S=1, R=0 – состояние 1 (Q=1). В соответствии с состоянием, принимаемым триггером, вход S называют единичным входом триггера, а вход R – нулевым входом триггера.
|
|
|
& |
Карта Карно |
|
|
|
|
Таблица истинности |
||||||
R |
1 |
|
Q |
Qn+1 |
|
RnSn |
|
|
Rn |
Sn Qn+1 состояние |
|||||
|
|
|
1 |
00 01 11 10 |
|
0 |
0 |
Qn |
разрешено |
||||||
S |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
0 |
1 |
1 |
разрешено |
|
(RS)L-триггер схема |
|
Qn |
|
||||||||||||
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
разрешено |
|||||
на логических элементах |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Q |
Характеристическое уравнение |
|
1 |
1 |
1 |
запрещено |
||||||
|
|
R T |
RS-триггера имеет рекуррентную |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
форму: |
|
Qn+1=Sn+(Qn)∙¬(Rn). |
|
|
11 |
|
|||||
|
|
S |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
01 |
|
|
|
|
Обозначение |
|
|
|
00, 10 |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
1 |
00, 01 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В электронных схемах на логических |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
элементах необходимо исключать |
Граф переходов RS-триггера |
|
возможность перехода RS-триггера в |
||
|
||
запрещѐнное состояние. |
24 |
Парафазный асинхронный RS-триггер
S
1 ¬Q
1 Q
R
(RS)L-триггер схема
на логических элементах ИЛИ-НЕ
S 1
& Q
& ¬Q
R 1
S T Q
R ¬Q
Обозначение
Таблица истинности
Rn Sn |
Qn+1 ¬Qn+1 |
|
состояние |
|||||||
0 |
0 |
|
Qn |
¬Qn |
|
разрешено |
||||
|
|
(Q ≠ ¬Q) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0 |
1 |
1 |
0 |
|
разрешено |
|||||
|
(Q ≠ ¬Q) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
0 |
0 |
1 |
|
разрешено |
|||||
|
(Q ≠ ¬Q) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
1 |
0 |
0 |
|
запрещено |
|||||
|
(Q = ¬Q) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Карта Карно |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qn+1¬Qn+1 |
|
|
|
RnSn |
|
||||
|
|
00 |
01 |
11 |
|
10 |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
00 |
|
XX |
10 |
00 |
|
01 |
|
Qn¬Qn |
|
01 |
|
01 |
10 |
00 |
|
01 |
||
|
11 |
|
XX |
10 |
00 |
|
01 |
|||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
10 |
|
10 |
10 |
00 |
|
01 |
|
(RS)L-триггер схема на |
|
логических элементах И-НЕ |
25 |
|
Парафазный асинхронный ¬R¬S-триггер
S |
& Q |
|
& ¬Q
R
(RS)¬L-триггер схема
на логических элементах И-НЕ
S 1
1 Q
1 ¬Q
R 1
S T Q
¬Q
R
Обозначение
Таблица истинности
Rn Sn |
Qn+1 ¬Qn+1 |
|
состояние |
||||||||
0 |
0 |
1 |
1 |
|
запрещено |
||||||
|
|
(Q = ¬Q) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
0 |
1 |
0 |
1 |
|
разрешено |
||||||
|
|
(Q ≠ ¬Q) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
0 |
1 |
0 |
|
разрешено |
||||||
|
|
(Q ≠ ¬Q) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 |
1 |
|
Qn |
¬Qn |
|
разрешено |
|||||
|
|
|
(Q ≠ ¬Q) |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Карта Карно |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qn+1¬Qn+1 |
|
|
|
|
RnSn |
|
||||
|
|
00 |
|
01 |
11 |
|
10 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
00 |
|
11 |
|
01 |
XX |
|
10 |
|
Qn¬Qn |
|
01 |
|
11 |
|
01 |
01 |
|
10 |
||
|
11 |
|
11 |
|
01 |
XX |
|
10 |
|||
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
10 |
|
11 |
|
01 |
10 |
|
10 |
|
(RS)¬L-триггер схема на |
|
логических элементах ИЛИ-НЕ |
26 |
|
Асинхронный парафазный JK-триггер
K |
1 |
& |
|
|
|
||
J |
|
1 |
Q |
|
& |
|
|
|
|
|
J T Q
K ¬Q
Обозначение
Карта Карно |
|
|
|
|||
Qn+1 |
|
JnKn |
|
|||
00 |
01 11 10 |
|||||
|
|
|||||
Qn |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
||
|
||||||
1 |
¬Q |
|
Характеристическое уравнение JKтриггера имеет рекуррентную форму:
Qn+1=Jn∙(¬Qn)+(¬Kn)∙(Qn).
10, 11
00, 01 |
0 |
1 |
00, 10 |
01, 11
Граф переходов JK-триггера
При установке постоянным уровня J=K=1 триггер будет работать в режиме генератора, непрерывно переключаясь. Для исключения перехода триггера в режим генератора необходимо ограничивать продолжительность комбинации K=J=1 временем достаточным для требуемого переключения.
27
Тактируемый CLRS-триггер
S |
& |
|
|
Q |
|
|
S T |
||
|
& |
Q |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
С |
|
C |
|
|
R |
¬Q |
|
|
|
|
|
|
& |
¬Q Обозначение |
||
|
& |
|
|
|
R |
|
|
|
|
CLRS-триггер, схема на |
|
|
||
логических элементах И-НЕ |
|
|
||
Характеристическое уравнение CLRSтриггера имеет рекуррентную форму:
Qn+1=(¬Cn )∙Qn+ Qn∙(¬Rn)+Cn∙Sn.
Таблица истинности
Qn |
Rn |
Sn |
|
Qn+1 |
||
Cn=1 Cn=0 |
||||||
|
|
|
||||
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
||
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
||
0 |
1 |
1 |
X |
|
0 |
|
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
||
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
||
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
||
1 |
1 |
1 |
X |
|
1 |
|
Карта Карно
Qn+1 |
|
|
RnSn |
|
||
|
00 |
01 |
11 |
10 |
||
|
|
|||||
|
00 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
СnQn |
01 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
11 |
1 |
1 |
X |
0 |
||
|
||||||
|
10 |
0 |
1 |
X |
0 |
|
Тактируемый CLRS-триггер наиболее часто реализуется на базисе
элементов одноступенчатой И-НЕ или двухступенчатой И-ИЛИ-НЕ |
28 |
|
логики. |
||
|
Однофазный синхронный CLD-триггер
&
С 1
1 Q
&
D
CLD-триггер, схема на логических элементах И, НЕ, ИЛИ
D T Q
C
Обозначение
Таблица истинности |
Карта Карно |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
Cn |
|
|
Cn |
Qn |
Dn |
Qn+1 |
|
Qn+1 |
|
||
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
1 |
||
|
|
|
||||||
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
00 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
QnDn |
01 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
11 |
1 |
1 |
|
|
|
|||||||
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
|
|
|
|
|
Характеристическое уравнение CLD- триггера имеет рекурентную форму:
Qn+1=Cn∙Dn+(¬Cn)∙Qn.
Как и других триггеров у CLD-триггера имеется несколько вариантов схемотехнического решения предоставляющих равные функциональные возможности но отличающиеся техническими характеристиками (число логических элементов, потребляемая
мощность, быстродействие).
29
Регистры
Регистры – устройства выполняющие функции, приѐма, хранения и передачи информации. На базе регистров так же выполняют операции преобразования информации: сдвига, сравнения, сложения, умножения и др.
ПО СПОСОБУ ЗАПИСИ
Параллельные регистры – запись и чтение осуществляется параллельным кодом.
Последовательные регистры – запись и чтение осуществляется последовательным кодом, путѐм сдвига задаваемого тактирующими импульсами.
Параллельно-последовательные регистры – позволяют производить запись и чтение параллельным и последовательным способом в различных
комбинациях (например: последовательная запись, параллельное чтение). |
|
ПО ЧИСЛУ КАНАЛОВ ЗАПИСИ |
|
Однофазные регистры – информация для записи поступает по одному |
|
каналу, часто выполняются на триггеров СD типа. |
|
Парафазные регистры – информация для записи поступает по двум |
|
каналам, часто выполняются на базе триггеров СRS типа. |
|
ПО ЧИСЛУ РАЗРЯДОВ РЕГИСТРА |
|
По числу разрядов образующих связанный логическими функциями ряд |
|
однотипных или сходных элементов каждый из которых имеет свой номер |
|
(0…n). |
30 |