1.4. Исследование характеристик триггера типа jk в счетном режиме (т триггер) при помощи сапр.

Триггер типа T (счетный триггер) имеет один тактовый вход Т. Его состояние изменяется на противоположное при поступлении на этот вход сигнала лог. "1". Промышленность отдельных микросхем Т триггеров не выпускает. Обычно для реализации счетного режима используется JK или D триггер. Т-триггеры широко используются для построения различны счетчиков.

На рис. 10 представлена схема Т триггера на базе триггера JK.

Т-триггер можно построить на базе D - триггера.

Более надежны двухступенчатые Т-триггеры, выполненные в виде двух последовательно соединенных триггеров — ведущего и ведомого. При этом новая информация вначале записывается в первый триггер, затем переписывается во второй. На принципиальных схемах двухступенчатые триггеры обозначаются сдвоенной буквой ТТ.

Рис. 10. Схема включения JK триггера в режим Т триггера.

Функционирование Т-триггера описывается уравнением

.

Входные	Вых.
Tn	Qn+1
0	Qn
1

Входные		Вых.
Dn	C	Qn+1
0	0	Qn
1	0	Qn
0	1	0
1	1	1

а) б) в)

Рис. 11. Таблица истинности (а), диаграмма Вейча (б) для Т-триггера

и Т-триггер на базе D-триггера (в)

Для организации счетного режима работы JK триггера необходимо подать сигнал лог. "1" на входы J K. Тогда при каждом отрицательном фронте тактирующего сигнала С (см. Таблицы 3 и 4 в Отчете) состояние триггера будет изменяться на противоположное.

Схема исследования JK триггера, представлена на рис. 12.

Рис. 12. Схема исследования JK триггера в счетном режиме (Т триггера).

JK триггер управляется отрицательным фронтом синхроимпульса, к его выходам Q и подключены логические пробники. Входы R,S, J, K JK триггера подключены к напряжению высокого уровня (+ 5 В). Вход синхронизации С при помощи переключателя (управляется клавишей C на клавиатуре (английский регистр)) может подключаться к напряжению высокого и низкого уровня.

1. Создайте новый файл и соберите схему исследования рис. 6.

2. Сохраните файл в папке с вашей Фамилией под именем Zan_19_03 .

3. Запустите процесс моделирования при помощи выключателя в правом верхнем углу экрана. Изменяя состояние входа С при помощи ключа, зарисуйте в Отчете временную диаграмму работы Т триггера.

II. Самостоятельная работа. Исследование характеристик триггера типа d в обычном и счетном режиме (т триггер).

Задание: №1. Экспериментальным путем получить таблицы перехода и функционирования для триггера типа D.

Триггер типа D является наиболее простым и широко применяемым при построении цифровых узлов. Триггер этого типа имеет один информационный вход D (Data) и тактирующий вход С, обычно работающий по положительному или отрицательному фронту тактового импульса. Это означает, что D-триггеры могут быть только синхронными. Условное графическое обозначение триггера приведено на рис. 13.

Рис. 13. Условно-графическое изображение D триггера.

Информация с входа D заносится в триггер в момент поступления фронта тактирующего импульса и сохраняется до поступления следующего тактирующего импульса. Кроме того, существуют варианты исполнения D триггеров, в которых тактирующий вход С управляется уровнем сигнала. Для последнего варианта D триггера существует явление "прозрачности", усложняющее проектирование цифровых узлов.

Во многих сериях микросхем D триггер дополнительно содержит установочные асинхронные входы R и S, которые являются приоритетными.

Работа триггера из карты Вейча описывается выражением

.

D-триггеры могут быть однотактными и двухтактными.

Входные		Вых.
Dn	C	Qn+1
0	0	Qn
1	0	Qn
0	1	0
1	1	1

а) б)

Рис. 14. Таблица истинности (а) и диаграмма Вейча (б) D-триггера

Запись информации производится в момент прихода синхроимпульса C.

В двухтактовом Д-триггере (рис. 15 б) запись производится в два такта: в первом такте по сигналу Т1 триггер устанавливается в "О", а во втором такте по сигналу Т2 происходит запись информации в Д-триггер по входу Д.

а)

б)

Рис. 15. Схема и временная диаграмма работы однотактного D-триггера (а) и двухтактного D-триггера (б)

Работа триггеров поясняется временной диаграммой работы.

Разновидностью D-триггера является VD-триггер, который дополнительно снабжен входом разрешения работы V. При V=1 триггер функционирует как обычный D-триггер, при V=0 работает в режиме хранения информации.

Триггеры выпускаются в виде ИС. В одном корпусе может быть 2, 4, 8, 16 триггеров.

Схема исследования D триггера представлена на рис. 16.

Рис. 16. Схема исследования D триггера.

Данный вариант D триггера управляется положительным фронтом сигнала, приходящего на вход синхронизации С.

Порядок исследования работы приоритетных входов R и S установки

1. Создайте новый файл и соберите схему исследования рис. 16. Сохраните файл в папке с вашей Фамилией под именем Zan_19_04

2. Подайте сигналы S = 0, R = 1. Триггер установится в состояние Q = 1 независимо от сигналов на остальных входах.

3. Подайте сигналы S = 1, R = 0. Триггер установится в состояние Q = 0 независимо от сигналов на других входах.

4. Установите состояния R=1, S= 1. Заполните таблицы функционирования D триггера в Отчете. Для этого подайте необходимые комбинации сигналов на входы D и С, учитывая приведенные выше указания.

5. Зарисуйте временные диаграммы работы триггера при разных вариантах сигналов на входах D и C.

Задание: №2. Экспериментальным путем снять временную диаграмму работы триггера типа D в счетном режиме (Т триггер).

На рис. 17 представлена схема Т триггера на базе триггера D.

Рис. 17. Схема включения D триггера в режим Т триггера.

Для организации счетного режима работы D триггера необходимо подать сигнал обратной связи с выхода на входD. Тогда на каждом отрицательном фронте тактирующего сигнала С состояние триггера будет изменяться на противоположное.

Схема исследования D триггера в счетном режиме (Т триггера) представлена на рис. 18.

Рис. 18. Схема исследования D триггера в

счетном режиме (Т триггера).

Данный вариант D триггера управляется положительным фронтом сигнала, приходящего на вход синхронизации С.

1. Соберите схему исследования рис. 18. Сохраните файл в папке с вашей Фамилией под именем Zan_19_05

2. Запустите процесс моделирования при помощи выключателя в правом верхнем углу экрана.

3. Переключайте вход С при помощи клавиши С. Нарисуйте временную диаграмму в Отчете.