Час передустановлення та затримки

З синхронизацією (тактуванням) тригера пов'язані два важливих параметри — час передустановлення tSU (Set-Up Time) і час затримки tH (Hold Time). Важливість цих параметрів обумовлена ще й тим, що вони притаманні не лише тригерам, а й іншим пристроям. Час tSU — це інтервал до надходження синхросигналу, під час якого інформаційний сигнал має залишатись незмінним. Час витримки tH — це час після надходження синхросигналу, під час якого інформаційний сигнал має залишатись незмінним. Дотримання часів передустановки та витримки забезпечує правильне сприйняття тригером вхідної інформації.

Ряд інших часових параметрів тригерів безпосередньо пов'язаний з затримками сигналу при проходженні через тригер і не потребує спеціальних пояснень.

2. Завдання. Нехай задана таблиця переходів на три вхідних сигнала (таб.10).

Таблиця 10

х1(t)	х2(t)	х3(t)	Q(t+1)
0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	1 0 Q(t) Q(t) 1 0 Q(t) 1

Дану тригерну комірку потрібно реалізувати за допомогою асинхронно-го тригера в базисі АБО-НІ.

В базисі АБО-НІ схема тригера асинхрон-ного типу має вигляд, пока-занний на рис.8. Логічне функціону-вання опису-ється таблицею переходів таб.11.

Таблиця 12 х1(t)	х2(t)	х3(t)	Q(t+1)	R	S
0 0 0 0 1 1 1 1	0 0 1 1 0 0 1 1	0 1 0 1 0 1 0 1	1 0 Q(t) Q(t) 1 0 Q(t) 1	0 1 0 0 0 1 0 0	1 0 0 0 1 0 0 1

Тоді, враховуючи, яким повинен бути стан тригерної комірки залежно від комбінації вхідних сигналів, (по таблиці переходів) перетворюємо таблицю переходів таким чином (таб.12):

Таблиця 11 R	S	Q(t+1)
0 1 0 1	1 0 0 1	1 0 Q(t) Х

Рис.8. Схема асинхрон-

ного тригера

За допомогою діаграм Вейча мінімізуємо функції S та R в базисі АБО-НІ, використовуючи для цього правила де-Моргана:

для функції S: для функції R:

Рис. 9. Діаграми Вейча

Рис 10 Схема сінтезуємого тригера

В результаті логічного синтезу схема тригерної комірки буде виглядати таким чином (рис.10).

Аномальні стани тригерів

При використанні тригерів доводиться стикатись з проблемою аномальних станів. Тригер швидко приймає один із своїх стійких станів при досить визначеній дії на нього. Щоб оминути невизначеності, для синхронних тригерів вводяться заборонені зони, в яких інформаційні сигнали не повинні змінюватись — часи передустановки та витримки. Ясно, що при прийнятті по інформаційним входам асинхронних сигналів, що з'являються в довільні моменти часу, дотимуватись вимог по часам передустановки та витримки неможливо, і тригер може потрапити під невизначені дії. Наприклад, тригер D може отримати сигнал перемикання по інформаційному входу одночасно з переходом синхросигнала до стану заборони прийому інформації. Процес перемикання може початись, але потім спинитись в певному проміжному стані, оскільки синхросигнал відімкне тригер від інформаційних входів. Тригер, залишений сам на сам, рано чи пізно перейде в одині із стійких станів (повернеться у вихідний стан чи перейде в протилежний). Однак, якщо його залишити в точці, близької до рівноваги, то вихід з неї виявиться аномально довгим, і тригер надовго "зависне" у проміжному стані. Аномалії поділяються на метастабільні та коливальні. В першому випадку напруги на обох виходах тригера близькі до порогових напруг логічних елементів, з яких зібрано тригер. Ці напруги залишаються майже незмінними протягом всього часу дії аномалії. В другому випадку вихідні напруги тригера повільно коливаються навколо порогових напруг елементів.

Аномальні стани — неусувні явища, що пояснюють неминучість збоїв в роботі з асинхронними сигналами. Потрібно лише приймати дії щодо зниження частоти виникнення аномальних станів і доведення рівня збоїв до мінімальних значень.