Асинхронный двухступенчатый jk триггер.

В

S

R

T

1

S

R

T

2

SLAVE – раб

Q

Q

MASTER - хозяин

J

K

отличие от RS триггеров JK триггеры не боятся когда на оба их входа поступает лог 1 – они при этом переключаются в состояние, противоположное текущему. В данном JK триггере изменение состояния происходит с задержкой, равной длительности входных сигналов, вызывающих переход в новое состояние. Роль задержки выполняет второй RS триггер, который в отсутствие входных лог 1 копирует, повторяет состояние первого RS триггера, а в присутствии хотя бы одной лог 1 на входах он «отключается» от первого RS триггера и сохраняет свое состояние. Чтобы

			1	1
	1			1

подчеркнуть, что в данный JK триггер входит два RS триггера в обозначении ТТ.

J

K

TT

TOGGLE – прибор с двумя устойчивыми состояниями, тумблер, коленчатый вал кувыркаться.

Асинхронный Т триггер

Если соединить JK, то получиться Т.

Т

T

Q

Q

T

t

t

Переходные процессы. Гонки (races).

A

A

A

F

&

1

Задержка схемы складываются из задержек срабатывания логических элементов и задержек распределения сигнала по дорожкам платы. Последние пока учитывают только для схем на ЭСЛ. В некоторых схемах не учет задержек приводит к неправильной работе этой схемы с учетом задержек обнаруживаем на выходе импульс, помехи с длительностью близкой к t_зд.р. инвертора. Линии со стрелками показывают причинно-следственные связи в цепочке переключений.

На заводе изготовителе микросхем есть выходной контроль продукции, где отбраковывают НМС, у которых задержка распространения превышает допуск. Можно предположить, что микросхемы с задержкой, меньшей в 8 раз чем максимально допустимая, никогда не встретятся, но заводы изготовители такую гарантию не дают. Поэтому обычно считают, что задержка ЛЭ может быть от нуля до t_зд.р. max и изготавливают это:

Здесь Х – переходный процесс, или время неопределенности. Второй рис наглядный, но может быть спутан с изображением 2 сост.

X

b

t

F

t

X

&

a

b

F

&

1

&

&

&

&

&

1

1

1

1

1

Гонки (состязания фронтов) бывают на участках схем, где сигнал разветвляется и получившееся два сигнала распространяются по двум независимым цепочкам элементов, а затем оба сигнала «встречаются» на входах одного элемента. Из-за различия сумм задержек в этих цепочках на выходе схемы могут появляться импульсы помехи фронта.

Есть 3 способа борьбы с гонками:

1. Построение противогоночных схем, напр. а) при появлении в одной цепочке он запирает вторую цепочку; б) в месте встречи фронтов от двух цепочек ставят ИЛИ, через которую просто раньше проходит тот фронт, что пришел первым, т.е. помеха не возникает;

2. Учет минимального времени задержки, которое хотя нигде и не оговорено, но если одна цепочка состоит из числа N ЛЭ, которое больше числа М элементов другой цепочки, например в 8 раз (N≥М);

3. Введение синхронизации (тактирования) – является самым универсальным при этом ко всем узлам устройства подводят один из двух синхрос C₁ C₂ в цепочка поочередно. Интервалы между C₁ C₂ заведомо больше чем максимальная задержка в узлах между ними. Поэтому большинство NC последовательных устройств делают синхронными. Гонки по входу см D трат

t

t

t

t

C

S

R

Q

импульс

помехи

ложное

срабатывание

&

&

&

&

S

C

R

Q

Q

Сигналы на выходах R, S являются разрешающими, подготовительными, а сигнал на входе С – исполнительный, по которому происходит переключение триггера С – CLOCK – часы, иногда L – LOAD – загрузка, иногда H- HOLD – захват, удержание.

0	X	X
1	0	0
1	0	1	0
1	1	0	1
1	1	1	н/0