3.2.3. Асинхронный т триггер
Асинхронный Т триггер имеет только один счетный вход Т. Условное обозначение асинхронного Т триггера (а), его схема (б), диаграмма работы (в).
Работу асинхронного Т триггера можно описать таблицей истинности 3.3.
Особенностью данного триггера является то, что с приходом каждого активного сигнала, триггер меняет свое состояние на противоположное тому, в котором триггер находится. Это обеспечивается обратными связями.
|
|
|
|
|
а) |
б) |
в) |
|
Рис.3.12. Условное обозначение асинхронного Т триггера (а), его схема (б) и диаграмма работы (в) | ||
Таблица 3.3
|
Тt |
Qt+1 |
|
0 |
Qt |
|
1 |
-Qt |
На Рис.3.13. представлена схема (а) и условное обозначение (в) двухтактного (двухступенчатого или иначе их еще называют триггер «мастер-помощник) Т триггера.
|
|
|
|
а) |
б) |
|
Рис.3.13. Условное обозначение асинхронного Т триггера «мастер-помощник»(а), его схема (б) | |
Как видно из схемы триггера «мастер-помощник» Т (Рис.3.13 в) он имеет в своем составе два регенеративных кольца (триггер «мастер» и триггер «помощник»).
Сигнал поступающий на вход Т триггера «мастер» вызывает его переключение в противоположное состояние.
Этот же сигнал инвертируется на ЛЭ1 и поступает на управляющие логические элементы триггера «помощник» (ЛЭ2 и ЛЭ3). Т.е., когда сигнал Т равен высокому уровню («1»), на выходе ЛЭ1 образуется уровень логического «0», а следовательно на выходах ЛЭ2 и ЛЭ3 будет логическая «1», которая обеспечивает хранение первоначального состояния в триггере «помощник».
После окончания сигнала на входе Т (устанавливается в состояние логического «0»), на выходе ЛЭ1 образуется «1», что обеспечивает подачу сигналов с выходов триггера «мастер» на входы триггера «помощник» представляющего собой -R-S триггер (смотри Рис.3.11).
3.3.Синхронные триггеры
3.3.1. Состязания в асинхронных комбинационных и последовательных схемах
Как было сказано ранее (Часть 2) при разработке цифрового устройства на его первоначальной стадии используют логическую модель, которая описывает идеальную схему и не учитывает задержек, которые возникают в схеме. Это может привести к тому, что в некоторый момент времени основные аксиомы алгебры логики (А)*(-А)=0 и (А)+(-А)=1 не подтверждаются.
На Рис.3.14 (а) приведена схема реализующая выражение (А)+(-А) на элементах И-НЕ с использованием теоремы Де-Моргана.
Из временной диаграммы на Рис.3.14 (в) видно, что на выходе имеется ложный сигнал уровня «0», длительность которого определяется величиной задержки в ЛЭ1 (инвертор).
Подобная ситуация может возникнуть тогда, когда при изменении входного сигнала выходной остается постоянным.
|
|
|
|
а) |
б) |
|
Рис.3.14. Схема реализующая выражение (А)+(-А) (а), диаграмма работы (б) | |
Возможность появления состязаний требует, чтобы были предприняты меры исключающие вызванные ими сбои.
Основным средством позволяющим исключить последствия состязаний является стробирование. Под стробированием понимают выделение из информационного сигнала той его части которая свободна от ложных сигналов вызванных состязаниями.
Всякая комбинационная логическая цепь заканчивается запоминающим элементом (триггером). Поэтому стробирование целесообразно вводить на входе в триггер.
Триггерные схемы, входные сигналы которого стробируются специальными периодическими импульсами, называются синхронными.
Введение синхронизации позволяет также создать условия для одновременного изменения состояний многих триггерных схем (синхронная работа всего устройства).