равно длительности подаваемого синхроимпульса ( tуст ≥tи ), т.е.

новый сигнал на логический вход триггера должен подаваться до появления синхроимпульса или, в крайнем случае, одновременно с ним.

Время удержания

Время удержания (tуд) для триггерных схем — это минимальный интервал времени, в течение которого сигнал на логическом входе должен оставаться неизменным после активного изменения сигнала на входе С триггера.

Сигнал на логическом входе должен оставаться неизменным после активного изменения сигнала на входе С триггера так долго, чтобы обеспечить надежное переключение триггера. Поскольку для синхронных двухступенчатых триггеров переключение синхроимпульса из 1 в 0 нейтрализует действие логических входов, то время удержания сигналов на логических входах синхронных двухступенчатых триггеров равно нулю (tуд = 0).

СИНХРОННЫЕ ТРИГГЕРЫ С ДИНАМИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ ЗАПИСЬЮ

Отличительной чертой триггеров с динамическим управлением записью является то, что информация в триггер поступает только в момент изменения сигнала на входе С или из 0 в 1, или из 1 в 0. В первом случае триггер имеет прямой динамический вход С, а во втором — инверсный динамический вход С.

Рассмотрим более подробно принцип действия синхронного триггера с динамическим управлением записью на примере RSтриггера (рис. 3.12).

66

при изменении сигнала на входе С из 0 в 1 с элементов D3 и D4 снимается запрет. Элементы D3, D5 и D4, D6 образуют вспомогательные триггеры (запоминающие ячейки) для запоминания входной информации на время пока С = 1. Выходы элементов D3 и D4

(точки S ′ и R ′) будем считать выходами этих вспомогательных триггеров (см. рис. 3.12).

Если состояние логических входов S = 0, R =1 или S =1, R = 0 , то выходы вспомогательных триггеров будут противоположны: D3 = 0, D4 = 1 или D3 = 1, D4 = 0 соответственно (см. рис. 3.13). В случае S =1 и R =1 выходы вспомогательных

триггеров равны 1, т.е. состояние триггера не изменится при поступлении СИ.

Следует заметить, что сигналы на логических входах не должны изменяться до тех пор, пока не образуется вспомогательный триггер. Это время равно времени задержки переключения одного логического элемента;

сигнал 0 с выхода вспомогательного триггера (сигнал S или

R ), помимо запоминания входной информации, переключает ЗЯ, построенную на элементах D1 и D2, т.е. выход Q триггера. Новое значение сигнала на выходе Q триггера (см. рис. 3.13) установится через время, равное времени задержки переключения двух элементов (при изменении сигнала на выходе Q с 0 на 1) или трех логических элементов (при изменении сигнала на выходе Q с 1 на 0). Таким образом, отключение логических входов происходит раньше, чем переключение выхода триггера. Следовательно, сигналы с выхода триггера могут поступать как на собственные входы, так и на входы других триггеров, имеющих общую с данным триггером цепь синхронизации;

наконец, когда синхронизирующий сигнал снова примет состояние 0, то элементы DЗ и D4 закрываются и на выходах элементов D5 и D6 установятся инвертированные значения входных сигналов.

На практике наибольшее применение получили D-, DV- и JKтриггеры с динамическим управлением записью.

68

D-триггер

Логическая структура синхронного D-триггера с прямым динамическим управлением записью приведена на рис. 3.14.

Рис. 3.14. Синхронный D-триггер с прямым динамическим входом С и его условное графическое обозначение

Работу триггера иллюстрирует временная диаграмма, изображенная на рис. 3.15.

Рис. 3.15. Временная диаграмма работы D-триггера

69

DV-триггер и JK-триггер

Структура D-триггера может служить основой для получения синхронных DV-триггера (рис. 3.16) и JK-триггера (рис. 3.17) с динамическим управлением записью.

Рис. 3.16. Синхронный DV-триггер с инверсным динамическим входом С и его условное графическое обозначение

Рис. 3.17.Синхронный JK -триггер с прямым динамическим входом С и его условное графическое обозначение

70

Динамические параметры синхронных триггеров с динамическим управлением записью

Синхронные триггеры с динамическим управлением записью обладают более высоким по сравнению с двухступенчатыми триггерами быстродействием. Данные триггеры также нечувствительны к ложным сигналам на логических входах при обоих уровнях сигнала на входе С.

Для правильной работы этого типа триггеров сигналы на логические входы должны подаваться заранее до прихода активного фронта синхроимпульса (время предварительной установки). При этом необходимо выдерживать их неизменными еще некоторое время (время удержания) после окончания этого фронта синхроимпульса. Нарушение данных требований приводит к непредсказуемому переключению триггера.

Проведем оценку динамических параметров синхронных триггеров с динамическим управлением записью на примере D- триггера (см. рис. 3.14 и рис. 3.15).

Задержки переключения

Как следует из временной диаграммы рис. 3.15, задержки переключения D-триггера (при условии, что все логические элементы

имеют одинаковые задержки tз01 ,tз10 .) по синхронизирующему вхо-

ду равны:

tз01.CQ = tз01.CQ = tз10 + tз01; tз10.CQ = tз10.CQ = tз10 + 2tз01.

Как следует из схемы триггера и временной диаграммы (см. рис. 3.14 и 3.15) задержки переключения по установочным входам равны:

71

Время предварительной установки

Оценим по временной диаграмме (см. рис. 3.18) время предварительной установки для D-триггера. Надежное переключение триггера будет гарантировано, если перед поступлением синхроимпульса закончатся все переходные процессы, вызванные изменением сигнала на входе D.

Рис. 3.18. Время предварительной установки сигнала на логическом входе триггера

Как следует из временной диаграммы, это время равно задержке переключения двух элементов, т.е.

tуст=tз10 + tз01.

Время удержания

Время удержания для D-триггера определим из следующих соображений. После активного фронта (0/1) синхроимпульса образуются вспомогательные триггеры из элементов D2 и D3 или D1 и D4, которые отключают вход D. Следовательно, время удержания сигнала на входе D равно задержке переключения одного логического элемента D1 или D2 (рис. 3.19):

tуд=tз10 .

72