Рабочий стол / Alaev_A_N (1) / Алаев А.Н / лаба4

Цель работы: практическое изучение основных типов триггеров.

Краткие теоретические сведения

Триггером называется устройство, которое может находиться в одном из двух устойчивых состояний и переходить из одного в другие под воздействием входного сигнала. В отличие от комбинационных логических цепей триггер это устройство с памятью, имеющее, по крайней мере, один вход и один выход. Состояние триггера определяется по выходному сигналу. Они имеют два выхода: прямой Q (выход 1) и инверсный (выход 0). Состоянию триггера «1» соответствует на выходе Q высокий уровень сигнала (1), а на выходе - низкий (0). Состоянию «0» – наоборот.

Входы триггера делятся на информационные и вспомогательные (управляющие). Сигналы, поступающие на информационные входы, управляют состоянием триггера. Сигналы на вспомогательных входах используются для предварительной установки триггера в требуемое состояние и для синхронизации. Вспомогательные входы могут использоваться и в качестве информационных входов. Число входов триггера зависит от его структуры и назначения.

Информационные входы:

R (от английского RESET) – раздельный вход установки в состояние 0;

S (от английского SET) – раздельный вход установки в состояние 1;

К – вход установки универсального триггера в состояние 0;

J – вход установки универсального триггера в состояние 1;

Т – счетный вход;

D (от английского DELAY) – информационный вход установки триггера в состояние, соответствующее логическому уровню на этом входе.

Управляющие входы: С (от английского CLOCK) - синхронизирующий; V.

Пусть триггер находится в состоянии «0» (Q =0; =1), и на входах R и S заданы сигналы 0. Состояние триггера не изменится. Аналогично было бы, если триггер находится в состоянии «1».

Если на вход триггера, находящегося в нулевом состоянии подать S = 1 и R =0, то триггер перейдет в единичное состояние. Если с входа S снять «1», то триггер останется в единичном состоянии. Для установки триггера в нулевое состояние необходимо на R подать «1», на S – «0».

2. Классификация триггеров.

Триггеры можно классифицировать по:

• способу приема информации: асинхронные и синхронные.

Асинхронные – воспринимают информационные сигналы и реагируют на них в момент появления импульса на входах триггера, т.е. изменение состояния триггера происходит сразу же после соответствующего изменения потенциалов на его информационных входах.

Синхронные – реагируют на информационные сигналы при наличии разрешающего сигнала на специальном управляющем входе С – входе синхронизации, т.е в триггере изменение состояния может произойти только в момент присутствия соответствующего сигнала на тактовом входе. Бывают со статическим – воспринимают информационные сигналы при подаче на С-вход уровня 1 (прямой С-вход) или 0 (инверсный С-вход), т.е. тактирование осуществляется импульсом, и динамическим управлением – воспринимают информационные сигналы при изменении сигнала на С-входе от т.е. тактирование осуществляется перепадом потенциалов.

Существуют также универсальные триггеры, которые могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режиме.

• по принципу построения триггеры со статическим управлением на одно– и двухступенчатые.

Одноступенчатые характеризуются наличием одной ступени запоминания информации. В двухступенчатых – 2 ступени: вначале информация записывается в первую ступень, а затем переписывается во вторую и появляется на выходе;

• функциональным возможностям, которые характеризуются числом входных сигналов, на:

  • триггеры с раздельной установкой состояния 0 и 1 (RS – триггер или TR);

  • триггеры с приемом информации по одному входу D (D – триггер или триггер задержки ТМ);

  • триггер со счетным входом Т (Т - триггер);

  • универсальный триггер с информационными входами J и К (JК – триггер или TB).

Закон функционирования может быть задан таблицей переходов, в которой входные сигналы в момент их изменения и состояние триггера обозначены индексами t, а после переключения – индексом t+1.

St	Rt	Qt	Qt+1	Режим
0	0	Qt	Qt	хранение
1	0	Qt	1	установка 1
0	1	Qt	0	установка 0
1	1	Qt	–	запрещено

Ход выполнения работы.

1) Схема асинхронного R-S триггера:

2) Таблица истинности асинхронного R-S триггера в виде карты Карно.

3) Схема синхронного R-S триггера со статическим управлением.

4) Таблица истинности синхронного R-S триггера со статическим управлением.

Ct	1	1	1	1	1	1	1	1
St	0	0	0	0	1	1	1	1
Rt	0	0	1	1	0	0	1	1
Qt	0	1	0	1	0	1	0	1
Qt+1	0	1	0	0	1	1	–	–

5) Схемы R-S триггеров R, S и E типов.

6) Таблица истинности R-S триггеров R, S и E типов.

7) Синхронный D – триггер со статическим управлением.

8) Таблица синхронного D – триггера со статическим управлением в виде карты Карно.

9) Используя пакет ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8 составили схему D-триггера с динамическим управлением:

10) С помощью четырех канального осциллографа, подключенного ко входам D, С, , и получили сопряженные временные диаграммы.

11) ) Используя схему, составленную в ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8, соединили вход D триггера с его выходом , предварительно отключив от генератора.

12) С помощью четырех канального осциллографа получили сопряженные временные диаграммы на входах и выходе Q триггера.

13) Используя пакет ELECTRONICS WORKBENCH MULTISIM 8 составили схему J-K триггера:

14)С помощью четырех канального осциллографа, подключенного ко входам J, K, С, , и получили сопряженные временные диаграммы:

Вывод

На данной лабораторной работе я познакомился с триггерами , с их принципом работы .

А также были изучены разные виды триггеров (JK, D, T …) их таблицы истинности , проверил работоспособность этих схем на логическом стенде и в программе MULTISIM.