§ 2.5 Класс двухступенчатых триггеров. Jk-триггер.

Если игнорировать обратные связи (пунктир) на выходах S и R, схема состоит из двух последовательно включенных синхронных RS-триггеров: ведущего триггера M (элементы с 1 по 4) и ведомого S (элементы с 5 по 8).

Информация, задаваемая S и R входами по фронту C-сигнала, принимается в M-триггер, а по срезу С-сигнала – в S-триггер, т.е. MS-триггер не прозрачен по S и R входам ни при C=0, ни при C=1. Хотя каждая ступень в отдельности прозрачна.

Здесь срезу С-сигнала должен предшествовать интервал подготовки t_пд.

Свойство непрозрачности MS-триггера использовано для построения JK-триггера. Для чего MS-триггер охватывается обратными связями с выхода 8-го элемента на вход 1-го и с выхода 7-го на вход 2-го. И в этом случае входы называются J и K (вместо S и R).

Свойства JK-триггера:

1) При J=K=0 триггер находится в режиме хранения и C-сигнал не может его открыть.

2) При J=1, а K=0 C-сигнал может открыть только первый элемент. При условии, что на выходе Q_S=0, а1, тогда по срезу сигналаC триггер переключается в единицу. Если же до этого было Q_S=1, а 0, то триггер останется без изменения своего состояния, т.е. в этом случаеJ-вход выполняет функцию S-входа RS-триггера. В силу симметрии схемы вывод будет аналогичным и при J=0, K=1, тогда K-вход выполняет функцию R-входа RS-триггера.

3) В случае, если J=1, K=1, JK-триггер существенно отличается от RS-триггера, для которого такая комбинация является запрещенной. В этом случае при любом предыдущем состоянии JK-триггер по срезу каждого C-сигнала меняет состояние выхода на противоположное. Такой режим называется счетным или режимом T­-триггера.

СостоянияJK-триггера:

Режим	Входы			Выходы
	C	J	K	Q
Хранение	x	0	0	q
Сброс		0	1	0	1
Установка		1	0	1	0
Счетный		1	1		q

– срез С-сигнала

(задний фронт)

х – безразличное состояние

q – состояние триггера перед поступлением C-сигнала.

УГО JK-триггера:

ТТ– триггер двухступенчатый

– триггер срабатывает по срезу С-синала

=& – дополнительные конъюнктивные входы, конъюнктор срабатывает при наличии трех одновременных сигналов

Серийно-выпускаемый JK-триггер: КТ155ТВ1

Некоторые особенности JK-триггера:

1) В схеме JK-триггера есть два параллельных пути для C-сигнала через M-триггер и через инвертор, после чего они объединяются, и, следовательно, есть возможность гонок.

Пути решения этой проблемы:

• Ступени M и S выполняются взаимодвойственными: M – на элементах И-НЕ, а S – на ИЛИ-НЕ. Следовательно, они будут работать на противоположных уровнях сигнала C, и задержка поступления перепада C-сигнала на вторую ступень будет практически нулевой, т.е. гарантированно меньше задержки срабатывания первой ступени.

• Для ликвидации возможных гонок делают связи с выхода первого элемента на вход пятого, и с выхода второго – на вход шестого (схема с запрещающими связями).

2) В JK-триггере возможны гонки по входу из-за затягивания фронтов C-сигнала.

3) В JK-триггере возможны явления "захват единицы" и "проскок фронта" (см. Потемкина стр.184):

Захват «1»:. Пусть триггер находится в состоянии 0, при этом на входе J=0, K=х. В этой ситуации C-сигнал не должен изменять состояние триггера, однако, если при C=1 на J-вход поступит короткая помеха, то она пройдет через открытый конъюнктор первой, следовательно, M-ступень перебросится в единицу, т.е. запомнит эту помеху. Затем, по срезу C-сигнала эта запомненная единица запишется в S-ступень, т.е. появится помеха.

«Проскок фронта»: это явление возможно в противогоночной схеме со связями 1-5, 2-6, ... Если триггер находится в режиме хранения, J=K=0, тогда, если при C=1 на вход J или K поступит помеха, то фронт помехи переключит M-ступень, и по срезу этой помехи состояние M-ступени будет передано в S-ступень. Аналогично это явление может возникнуть при J=K=1 (передана нулевая помеха). Таким образом, в этой схеме при C=1 схема не прозрачна для статических уровней J и K и прозрачна для некоторых изменений этих уровней.

Вывод: переходные процессы в схемах, формирующих J и K-входы для триггера, должны быть закончены до начала C-сигнала, а во время действия C-сигнала уровни на входах J и K не должны изменяться.

Из-за нарушения этого требования часто наблюдаются сбои в JK-триггерах типа К155ТВ1 и ему подобных.

Полезные сведения:

1) JK-триггеры можно построить на базе двух T-триггеров.

3. На основе JK-триггера можно построить D-триггер:

УГО:

3) Счетный или T-триггер получится, если на входы J и K подать постоянную единицу. Тогда C-вход будет счетным входом, частота на выходе делится пополам.

УГО: