2.4.3 Триггеры сJk-управлением

На рис. 2.32,апоказана схема простейшегоJK-триггера. ОтRST-триггера (рис. 2.29,а) он отличается двумя обратными связями, которые устраняют неопределенность в таблице состояний. Назначение входовJи К такое же, как и входовRиS(сброс и установка). БуквыJи К были выбраны в свое время авторами как соседние в алфавите (сравнитеRиS).

Если входы J, С и К объединить (рис. 2.32, б), получим схему ранее рассмотренного Т-триггера (рис. 2.30, а), если входы элементов ТТЛ ДД1.1 иDD1.2 равноправны. Следовательно, как только на объединенный вход С поступит напряжение высокого уровня (после низкого), состояние выходовQиизменится на инверсное. Вход С можно от общей точки отключить, и в этом случае входная комбинацияJ=Bи К=В переключит триггер: объединенные входыJи К выступят в роли отключенного входа С. Таким образом, неопределенности на выходах триггера при высоких входных уровнях наJиKвходах вJK-триггере не существует.

Рис. 2.32 - Триггер со входами Jи К

На рис. 2.32, а показана схема управленияJK-триггером и его таблица состояний, в которой две графы: установлено (делается в моментt_n) и записано (анализируется состояние выходов после прихода тактового перепада в последующий моментt_n+1). При входных сигналахJ=Hи К=Н состояние выходов не меняется, оно сохраняется таким, каким было в момент установкиt_n. Напомним, что напряжение низкого уровня на одном входе (С) элемента ТТЛ отменяет прохождение сигналов от других его входов и удерживает выходной сигнал на высоком уровне.

Когда через входы Jи К в моментt_nзагружаем взаимно противоположные уровни, то в последующий моментt_n+1выходыJK-триггера устанавливаются в такие же состояния, как иRS-триггер. Последняя строка таблицы на рис. 2.32,в отображает, что при подаче на входыJи К одновременно напряжений высокого уровня (входы можно просто соединить), триггер перебрасывается, переходит в состояние, противоположное предыдущему. Например, если былоQ_n=B,=H, то станетQ_n+1=H,=B.

Двухфазный способ управления полным тактовым импульсом С применяется и для двухступенчатых JK-триггеров (рис. 2.33, а). Этот триггер, как и простойJK-триггер, имеет обратные связи с выходов на входы, исключающие неопределенное логическое состояние. Схема простейшего двухступенчатогоJK-триггера показана на рис. 2.33,б. Защелка ТМ состоит из элементовDD1.2 иDD1.3. ЭлементыDD1.1 иDD1.4—входные ключи, с которых снимается сигнал С для управления ТП, защелкаRSкоторого построена на элементахDD1.7 иDD1.8. Сигналы управления подаются на ТП черезDD1.5 иDD1.6. Триггер может иметь вход общего сброса данныхR, который для этой схемы иногда в литературе называютclear. МногиеJK-триггеры имеют также вход предварительной установкиS(другое названиеpreset), симметричный входуR, что создает дополнительные входы у элементовDD1.1,DD1.2 иDD1.7

Рис. 2.33 - Двухступенчатый JK-триггер

На рис. 2.33, в показана осциллограмма переключающего импульса, на которой отмечены этапы работы составного триггера. В моментt₁ТП изолирован от ТМ; в моментt₂ разрешается прием данных входами ТМ. С приходом отрицательного перепада импульса в моментt₃ запрещается прием данных входами ТМ, а в моментt₄заканчивается перенос данных из ТМ в ТП. Таким образом, замечательное свойство двухфазного управления состоит в том, что входы приема данных за период тактового импульса, т. е. во время загрузки 1 бита информации, не имеют сквозной связи с выходными цепями. Изоляция входов и выходов обеспечивает устойчивое переключение сложного триггера, если частота тактовых импульсов нестабильна (дрожит).