Элементарная запоминающая ячейка. Два варианта реализации.
Элементарная запоминающая ячейка – это ячейка способная выполнить следующий набор функций:
Записать 1 бит информации
Хранить эту информацию
Дать возможность прочитать эту информацию
Запоминающая ячейка статического типа на полевых транзисторах.
Транзистор:
Биполярный (2 p-n перехода) – осуществляет управление токами.
Малыми токами Б (база) управляются большие токи.
Полевой транзистор (МОП, MOS).
Управление осуществляется полем (напряжением).
Элемент памяти – элемент для которого можно определить состояние «0» или «1» и обладающего способностью сохранять состояние во времени при отсутствии внешних воздействий.
Вариант реализации на элементах «стрелка пирса»:
|
R |
S |
Q(t) |
Q(t+1) |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0 |
0 |
1 |
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
x |
|
1 |
1 |
1 |
x |
* x – запрещенное состояние
Вариант реализации на элементах «штрих шеффера»:
|
R |
S |
Q(t) |
Q(t+1) |
|
0 |
0 |
0 |
x |
|
0 |
0 |
1 |
x |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
0 |
1 |
1 |
1 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
1 |
1 |
0 |
0 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
* x – запрещенное состояние
Триггер. Обобщенная схема произвольного триггера. Формальное описание.
Триггером называется устройство с двумя устойчивыми состояниями
Триггер = запоминающая ячейка + комбинационная схема.
Условно графическое обозначение (УГО):
КС + RS триггер = любой триггер
Обобщенная схема:
Триггер = элементарная запоминающая ячейка.
Возможные переходы триггера:
|
0 –> 0 |
Комбинационная схема |
|
0 -> 1 | |
|
1 -> 0 | |
|
1 -> 1 |
Классификация триггеров. Понятие и способы синхронизации
Классификация:
Синхронизация:
С – вход синхронизации
Асинхронные и синхронные триггерные схемы. Двухступенчатые триггеры типа ms.
Асинхронный триггер – триггер, состояние которого определяется в каждый момент времени состоянием входов, т.е изменения входного сигнала непосредственно передаются на выход триггера
Синхронный триггер – триггер, в котором приём входной информации определяется моментом подачи импульса на вход синхронизации С.
Синхронный RS –триггер:
С (clock) – вход синхронизации. Если С=0, то состояние хранения.
Двухступенчатые синхронные триггеры обозначаются «ТТ» . Это триггеры типа «Master-Slave» или MS-триггеры.
MS-триггер:
При С=0 прием входной информации в первую ступень закрыт, а поскольку на синхронизирующий вход второй ступени благодаря инвертору поступает 1, то приём информации во вторую ступень открыт. Вторая ступень принимает информацию, хранимую в первой ступени триггера.
При С=1 первая ступень открыта, а вторая закрыта. Информация, находящаяся на логических входах двухступенчатого триггера принимается в первую ступень.
Достоинством двухступенчатого триггера является то что нет ограничения сверх на длительность импульса (как в одноступенчатых триггерах)
Недостаток: то что он более медленный чем одноступенчатый.
Для улучшения временных характеристик двухступенчатые триггеры делают с динамическим управлением, т.е. такие триггеры работают по перепаду сигнала С (синхроимпульс).