Министерство
образования и науки РФ
Тверской государственный технический университет
В.И. Миронов
Принципы построения и в функционирования асинхронных «rs»-триггеров.
Учебно-методические указания по дисциплине «Электроника», направление подготовки бакалавров «информационные системы и технологии».
Издание 1-е
Тверь 2011
УДК
681.325 ( 075.8 )
ББК 32.97-04я7
Миронов, В.И. Принципы построения и функционирования асинхронных «RS» триггеров. Учебно-методические указания по дисциплине «Электроника», направление подготовки бакалавров «информационные системы и технологии». / В.И. Миронов. Изд. 1-е. Тверь: ТГТУ, 2011. 11 с.
В учебно-методических указаниях рассмотрены вопросы функционирования простейшего асинхронного «RS» триггера, являющегося основным электронным элементом любой современной ЭВМ, на базе его принципиальной и функциональной схем, построены и обоснованы временные диаграммы его работы. Указания предназначены для более глубокого изучения и понимания дисциплин «Аппаратные средства вычислительных комплексов», «Электроника», «Архитектура ЭВМ и систем», «Организация ЭВМ и систем» и других дисциплин, связанных с эксплуатацией и использованием ЭВМ.
Рецензент: Григорьев В.А. - д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Электронно-вычислительных машин» Тверского государственного технического университета.
ISBN Тверской государственный
технический университет, 2011
Предисловие
История развития вычислительной техники занимает сравнительно небольшой интервал времени в развитии современного общества. За эти годы прошло, сменяя одно другим, четыре поколения электронно–вычислительных машин. Триггер, являющийся во всех поколениях основным и самым массовым элементом ЭВМ любого поколения, за эти годы претерпел колоссальные изменения. В 1940-1950 годах он представлял трехмерную громоздкую электронную схему, собранную из дискретных радиодеталей: резисторов, конденсаторов, электронных ламп,- общим весом, примерно, 400 граммов. Первые триггеры в качестве активных элементов использовали даже не электронные лампы, а реле. За прошедшие годы триггер конструктивно претерпел очень сильные изменения, сократившись в размерах в миллионы и миллиарды раз. В современных ЭВМ триггер – это несколько молекул полупроводникового материала с объемом и весом в 106-1010 раз меньшим триггера ЭВМ 1- ого поколения. В результате, появилась реальная возможность в одних и тех же физических объемах размещать значительно большее количество триггеров, тем самым значительно увеличивать количество двоичной информации, одновременно зафиксированной и представленной в узлах, блоках и устройствах ЭВМ.
Сокращение размеров триггера сделало возможным создание переносных, а далее и карманных компьютеров, имеющих, более лучшие характеристики по быстродействию и объемам хранимой информации, чем у многотонных вычислительных машин 3-его поколения серии ЕС ЭВМ. Такая эволюция основного элемента ЭВМ - триггера потребовала огромных материальных затрат и многолетней напряженной работы многомиллионной армии научных сотрудников целого ряда стран, в том числе СССР и России. Та вычислительная техника, над созданием которой трудились ученые и о которой писали, как о чем-то фантастическом и почти несбыточном 30-40 лет назад, теперь доступна абсолютному большинству населения и свободно продается в магазинах.
Настоящие учебно-методические указания посвящены изучению физических процессов, протекающих в классическом «RS» триггере, начиная с момента подключения питания и подачи значений сигналов на входы «R» и «S». Рассмотрение режимов работы триггера с использованием принципиальных и функциональных схем, в современной методической литературе практически не встречается в силу целого ряда объективных и субъективных факторов, что, конечно, не совсем правильно. Целью данных указаний является устранение этого пробела в совокупном наборе знаний студентов, обучающимся по направлениям «прикладная информатика», «информационные системы и технологии», и оказание помощи в более глубоком изучения и понимании дисциплин «Аппаратные средства вычислительных комплексов», «Электроника», «Организация ЭВМ и систем» и других, связанных с эксплуатацией и использованием ЭВМ.