Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 4

Синтез и исследование работы триггерных устройств

Цель работы: Изучение вопросов, касающихся синтеза и принципа действия триггеров различных типов: асинхронных, синхронных, «мастер-помощник», с установочными входами. Изучение основных схем включения триггеров.

Лабораторная работа состоит из двух этапов:

1. Подготовка к выполнению лабораторной работы. Заключается в выполнении студентом индивидуального задания в соответствии с вариантом, указанным преподавателем. Задание предъявляется для проверки преподавателю до начала лабораторной работы. Студент допускается к выполнению лабораторной работы, если задание выполнено правильно.

2. Практическая часть. Заключается в моделировании, макетировании и проверке работоспособности схем, указанных преподавателем.

1. Теоретическая часть

1.1. Классификация триггеров. Основные параметры триггеров

Триггером называется устройство, имеющее два устойчивых состояния («0» или «1») и способное под действием входного сигнала скачком переходить из одного устойчивого состояния в другое.

Триггер – это простейший автомат с памятью и способностью хранить 1 бит информации («0» или «1»).

Триггеры имеют два выхода: прямой (Q) и инверсный (), рисунки 1.1 – 1.3. Если триггер находится в состоянии «1», то на выходеQ будет сигнал «1», а на выходе будет сигнал «0». Если триггер находится в состоянии «0», то его выходQ равен «0», а выход равен «1».

По способу записи информации триггеры делятся на асинхронные и синхронные.

У асинхронных триггеров запись информации происходит под действием информационных сигналов. Такие триггеры имеют только информационные входы. Условно-графическое обозначение (УГО) такого триггера представлено на рисунке 1.1.

У синхронных триггеров запись информации происходит под действием разрешающих сигналов синхронизации.

Синхронные триггеры бывают со статическим, динамическим управлением записью и двухступенчатые.

Синхронные триггеры со статическим управлением записью принимают информационные сигналы все время, пока действует импульс синхронизации, рисунок 1.2. Следовательно, переключение триггера за время действия импульса синхронизации может быть многократным. У таких триггеров вход С – статический.

Синхронные триггеры с динамическим управлением записью принимают только те информационные сигналы, которые были на информационных входах к моменту прихода синхроимпульса. У таких триггеров вход С – динамический, рисунок 1.3.

Рис. 1.1 – Асинхронный триггер	Рис. 1.2 – Синхронный триггер со статическим управлением	Рис. 1.3 – Синхронный триггер с динамическим управлением

Синхронные двухступенчатые триггеры стоят из двух ступеней, рисунок 1.4. Запись информации в первую ступень происходит с появлением синхроимпульса, а во вторую ступень – после окончания синхроимпульса. Следовательно, двухступенчатые триггеры задерживают выходную информацию на время, равное длительности синхроимпульса. Такие триггеры еще называют триггерами с внутренней задержкой.

а) структура двухступенчатого триггера	б) УГО двухступенчатого триггера
Рис. 1.4 – Синхронный двухступенчатый триггер

Приняты следующие обозначения входов триггеров:

• S – раздельный вход установки триггера в единичное состояние по прямому выходу Q;

• R – раздельный вход сброса триггера в нулевое состояние по прямому выходу Q;

• С – вход синхронизации. На рисунке 1.5 приведены условные обозначения входа синхронизации;

Рис. 1.5 – Условные обозначения входа синхронизации

• D – информационный вход. На него подается информация, предназначенная для записи в триггер, рисунок 1.6.а;

• T – счетный вход, рисунок 1.6.б.

а) D-триггер	б) Т-триггер
Рис. 1.6 – Условные обозначения D-триггера и Т-триггера

Параметры триггера. Для всех триггеров характерны следующие параметры:

К_раз – коэффициент разветвления, который показывает нагрузочную способность триггера, т.е. обозначает количество элементов, которые параллельно присоединены к выходу триггера и на которые подается выходной сигнал триггера.

К_об – коэффициент объединения по входу, который обозначает максимальное число входных сигналов, которые можно подать на вход триггера.

t_и – наименьшая длительность входного сигнала (импульса), при котором еще происходит надежное переключение триггера.

t_зд – время задержки между моментом подачи входного сигнала и появлением выходного сигнала.

t_р – время разрешения, которое характеризует наименьший интервал между моментами подачи двух входных сигналов с длительностью t_и, вызывающих переключение триггера.