Контрольная по СвСУ / Лаврентьев Б.Ф. Аналоговая и цифровая электроника. Учебное пособие. 2000

Рис.133. Схема и временная диаграмма работы однотактного D-триггера(а) и двухтактного

D-триггера(б).

Работа триггеров поясняется временной диаграммой работы. Разновидностью D-триггера является VD-триггер. Этот триггер дополни-

тельно снабжен входом разрешения работы V. При V=1 триггер функционирует как обычный D-триггер. При V=0 триггер работает в режиме хранения инфор- мации.

Триггеры выпускаются в виде ИС.В одном корпусе может быть 2, 4, 8, 16 триггеров.

Т-триггеры имеют один информационный вход Т и изменяют свое со- стояние на противоположное при поступлении на этот вход сигнала Т.

Функционирование Т-триггера описывается уравнением

Qn +1 = Qn T + QnT

Т триггер можно построить на базе D - триггера

в)

Рис.134. Таблица истинности(а) и карта Вейча(б) для Т-триггера и . Т-триггер на базе D – триггера(в)

Более надежны двухступенчатые Т-триггеры, выполненные в виде двух последовательно соединенных триггеров – ведущего и ведомого. При этом но-

111

вая информация вначале записывается в первый триггер, а затем переписывает- ся во второй. На принципиальных схемах двухступенчатые триггеры обознача- ются сдвоенной буквой ТТ.

JK-триггер в отличие от RS-триггера не имеет запрещенных комбинаций входных сигналов. При поступлении сигналов на оба входа J и K триггер изме- няет свое состояние на противоположное. Уравнение работы асинхронного и синхронного JK-триггера имеет вид:

Рис.135. Таблица истинности(а) и диаграмма Вейча(б) для JK-триггера.

На рис.136 приведена схема JK-триггера, построенная на базе двухступенчато- го RS-триггера с запрещенными связями.

1

Рис.136. Схема JK-триггера(а) и его условное обозначение(б).

JK-триггер является универсальным триггером. На его основе можно построить

RS, D, T-триггера.

Триггера с динамическим управлением. Недостатком триггеров со стати- ческим управлением является то, что информационные сигналы на их входах не должны изменятся во всем интервале действия сигнала С. От этого недостатка свободны триггера с динамическим управлением. В таких триггерах переклю-

112

чение триггера происходит в течение короткого времени вблизи фронта или среза импульса синхронизации. Если триггер переключается передним фронтом синхроимпульса, то говорят, что он имеет прямой динамический вход, если триггер переключается задним фронтом, то – снабжен инверсным динамиче- ским входом.

Рис.137. Условные обозначения триггер с прямым динамическим входом(а) и с обратным динамическим входом(б) синхронизации.

Таким образом триггер с динамическим управлением не чувствителен к изменению информационных сигналов при действии сигналов С=1 и С=0. Пе- реключение триггера происходит по переднему или заднему фронту синхроим- пульса.

Триггеры входят в состав многих функциональных последовательных цифровых устройств таких как регистры, счетчики, накапливающие сумматоры и т. д.

113

114

Если сдвиг в регистре в зависимости от управляющего сигнала может быть и влево и вправо, то такие регистры называются реверсивными. В сдви- гающих регистрах используются только двухступенчатые триггеры или тригге- ры с динамическим управлением. Это гарантирует сдвиг информации на один разряд по каждому импульсу синхронизации. В настоящее время выпускаются ИС параллельных регистров, сдвигающих регистров и универсальных регист- ров.

На рис.141(а) изображена микросхема К555ИР23, представляющая собой 8и разрядный параллельный регистр с динамическим управлением.

Рис.141. Параллельный регистр ИС К555ИР23(а), универсальный регистр ИС К155ИР13(б).

На рис.141(б) приведена микросхема К155ИР13. В зависимости от сигна- лов, подаваемых на управляющие шины S0 и S1, микросхема может работать как параллельный регистр и как сдвигающий со сдвигом влево или вправо.

Счетчиком называется последовательное цифровое устройство, предна-

Рис.142. Схема трехразрядного двоичного счетчика(а), временная диаграмма работы(б), условное обозначе- ние(в).

115

значенное для подсчета входных импульсов. Счетчики строятся на триггерах T- типа и некоторых логических схемах для формирования управляющих сигна- лов.

Основными параметрами счетчика являются коэффициент пересчета и быстродействие. В зависимости от коэффициента пересчета (M) счетчики под- разделяются на двоичные (коэффициент пересчета M=2n) и счетчики с произ- вольным коэффициентом пересчета (M¹2n). Разновидностью последних явля- ются двоично-десятичные счетчики (M=10).

В зависимости от направления счета счетчики бывают: суммирующие, вычитающие и реверсивные. Последние в зависимости от управляющего сигна- ла работают как суммирующие или как вычитающие.

По способу организации межразрядных связей счетчики делятся на счет- чики с последовательным переносом, счетчики с параллельным переносом и счетчики с параллельно-последовательным переносом.

Самые простые и вместе с тем самые медленные – это счетчики с после- довательным переносом. Наибольшим быстродействием обладают счетчики с