4.3 Способы управления триггерами

В зависимости от того, какая часть синхросигнала вызывает опрокидывание триггера, все триггеры делят на статические и динамические. Статические триггеры управляются уровнем сигнала - это потенциальные триггеры. Они опрокидываются, когда уровень синхросигнала выше некоторого порога Uпор (рис.4.38).

Рисунок 4.38 – Синхросигнал триггера

Такие триггеры воспринимают любую информацию со своих входов, если СUпор, то есть триггер “прозрачен” для входной информации. В некоторых случаях это неудобно, поэтому в триггерах c динамическим управлением информация воспринимается только во время перехода синхросигнала 0 1 или наоборот. Все остальное время информационные входы блокированы, как в двухтактных триггерах (01 прямое динамическое управление; 10 обратное динамическое управление).

Обозначения различных синхровходов показаны на рис. 4.39:

Рисунок 4.39 – Обозначения синхровходов триггеров

Синхровход в двухтактных триггерах всегда обозначается как статический.

Рассмотрим влияние типа управления на выходные сигналы триггера. Возьмем пять D-триггеров с различными типами синхровходов, как показано на рис. 4.40

а) б)

Рисунок 4.40 – Влияние типа управления на выходные

сигналы D - триггера

Видно, что реакция триггера с обратным динамическим управлением и двухтактного триггера одинакова. Очевидно, что помехоустойчивость триггеров с динамическим управлением выше, чем статических. В динамических триггерах помеха может пройти на выход только, если она по времени накладывается на фронт синхроимпульса.

5 Элементы цифровых устройств

1. Уровни представления вычислительных устройств

Вычислительные устройства относятся к классу сложных устройств и в зависимости от минимальной неделимой единицы различают четыре уровня их представления:

1) Уровень электрических схем.

Здесь минимальной неделимой единицей является радиокомпонент (диод, резистор, конденсатор, транзистор и т.д.). Для анализа и синтеза этих схем используют дифференциальные уравнения для токов и напряжений, законы Кирхгофа. Такой уровень представления допустим, когда число компонентов не превышает 10 … 20.

2) Уровень логических схем.

Здесь минимальной неделимой единицей являются логические и запоминающие элементы, каждый из которых содержит до тысячи радиокомпонентов. Для анализа и синтеза таких схем используют язык булевой алгебры. Этот уровень описания допустим при числе элементов в пределах 200.

3. Уровень операционных схем.

Операционная схема - это совокупность устройств и связей между ними с точностью до микроопераций. Микрооперация - это элементарная функциональная операция, выполняемая за один такт под действием одного управляющего сигнала. Минимальный неделимый элемент – операционный элемент (сумматор, дешифратор, мультиплексор, регистр, счётчик и другие). Операционные схемы описывают языком микроопераций.

4) Уровень структурных схем.

Структурная схема - это совокупность устройств, выполняющих законченные функции по приему, переработке и хранению информации. Она показывает комплектацию машины, архитектуру (стиль настройки) и все основные связи.