Глава 2. Устройство эвм.
§ 2.1 Триггеры.
Триггер – это логическая схема с положительной обратной связью, способная формировать два устойчивых состояния: единичное и нулевое.
Перевод триггера в единичное состояние под воздействием сигнала на его вход S называют установкой триггера; а перевод триггера в нулевое состояние подачей сигнала на вход R, называют сбросом триггера.
Такой триггер называется RS-триггером.
УГО:
Пока сигналы на входах R и S неактивны, триггер находится в одном из устойчивых состояний. Такое состояние называется режимом хранения.
Триггер
установлен, т.е. Q=1
поступает на вход элемента 2, вызывает
на его выходе
=0,
который, в свою очередь, поддерживает
на выходе 1-го элементаQ=1.
В таком состоянии триггер может
находиться сколь-угодно долго. В силу
симметрии схемы триггер будет устойчив
и при Q=0
и
=1
(триггер сброшен).
Свойства:
1) Исходное состояние – нулевое.
Сигналы поступают поочередно: сначала S=1, затем R=1. После окончания входного сигнала S=1, триггер запоминает этот сигнал и хранит его сколь угодно долго.
2) Оба элемента, первый и второй, переключаются последовательно, и существуют промежутки времени, когда на обоих выходах уровни одинаковы, и это является неустойчивым состоянием, которое может привести к непредсказуемым воздействиям на нагрузку или последующую схему.
3) Время задержки триггера tзд.р.= 2 (или 3), где - паспортные данные элемента, а tзд.р. – паспортные данные самого триггера.
4)
При подаче на вход RS-триггера
одновременно сигналов R=1
и S=1
на выходах Q
и
появятся нули. Если эти единицы
одновременно снять, то оба элемента
начнут переключаться в единичное
состояние, стремясь оставить партнера
в нуле. Какой из них выиграет, будет
зависеть от:
• коэффициента усиления элемента
• скорости переходных процессов
• ряда случайных факторов
Следовательно, комбинация R = 1 и S = 1 считается запрещенной.
5) У триггера есть обратная связь и его выходы одновременно являются входами, следовательно, если на выходе возникнет короткая помеха, то она может подействовать на другой вход и привести к переключению триггера или запоминанию помехи, поэтому часто RS-триггер снабжают буферами на выходе:
6
)
Триггер можно построить на элементах
И-НЕ, т.е. на схеме, двойственной
предыдущей, тогда в триггере все будет
наоборот:
УГО:
На такой триггер одновременная подача двух нулей запрещена!
§ 2.2 Классификация триггеров.
Чаще всего триггеры классифицируют по типу информационных входов:
Типы информационных входов:
R - раздельный вход сброса (Q = 0);
S - раздельный вход установки (Q = 1);
К - вход сброса универсального триггера (Q = 0);
J - вход установки универсального триггера (Q = 1);
Т - счетный вход;
D - информационный вход, переключение триггера в состояние, соответствующее логическому уровню на этом входе;
С - управляющий (синхронизирующий, стробирующий) вход;
V - вход для блокирования триггера с целью сколь-угодно длительного хранения ранее записанной информации.
Триггеры бывают:
RS - триггер
D - триггер
Т - триггер
JK - триггер
VD - триггер
VT - триггер
По моменту реакции на входной сигнал триггеры подразделяются на:
а) Асинхронные – изменяют свое состояние непосредственно в момент изменения входного сигнала на его информационных входах.
б) Синхронные – меняют состояние лишь в определенные моменты времени, соответствующие действию сигнала на синхронизирующем входе C и не реагируют на изменение информационных сигналов при неактивном значении сигнала на входе C.
По виду активного логического сигнала на информационном входе триггера подразделяются на:
а) Статические – управляются уровнем входного сигнала.
б) Динамические – управляются перепадом входного сигнала или фронтом. При этом входы могут быть как прямыми, так и инверсными.