Рахунковий т-тригер

Простий Т-тригер має тільки один управляючий вхід Т і два виходи: Q і . Інформація на виході такого тригера міняє свій рівень на протилежний при кожному позитивному (або негативному перепаді напруги на вході, тобто під час вступу на вхід командного сигналу тригер міняє своє стан, при зміні командного сигналу на зворотний стан тригера не міняється. Таким чином, Т-тригер «рахує» поступаючі на нього імпульси, змінюючи свій стан з приходом кожного з них. Тому Т-тригер називають рахунковим.

Умовне графічне позначення рахункового тригера, дано на мал. 22а.

У серіях мікросхем Т-тригерів, що випускаються, як правило, ні. Але тригер такого типу може бути створений на базі тактованого динамічного D-тригера, якщо його інверсний вихід з’єднати з інформаційним входом (мал. 22б). Функцію рахункового входу виконує тактуючий вхід С.

Хай спочатку тригер знаходиться в стані «1», тобто на виході Q буде «1», а на – «0». Отже, на його вхід D подається сигнал рівня «0». Поки на вході С є «0», тригер зберігатиме свій первинний стан. Але з приходом тактуючого імпульсу відбувається наступне: На прямому виході Q з’являється «0», а стан виходу завжди протилежно стану тригера – «1». Цей рівень записуватиметься і при зміні сигналу на С на протилежний; С = 0, на інформаційний вхід при цьому посилатиметься «1». З приходом нового (чергового) імпульсу на тактований вхід тригер «перекидатиметься» в «0» стан і т.д.

З міна стану такого тригера відповідає моменту надходження на вхід початку (переднього фронту) тактуючого сигналу (про що свідчить обернута у бік мікросхеми вершина трикутника на вході С на умовному зображенні тригера), тому тривалість імпульсу на виході удвічі більша, ніж на вході, а частота – в два рази менша (див. часову діаграму мал. 22в). Це легко бачити на часових діаграмах вхідного і вихідного сигналів.

У сучасній апаратурі, елементною базою якої служать інтегральні мікросхеми, широко використовуються універсальні тригери типа JK, які залежно від способу включення входів можуть працювати як RS-, D- або Т-тригери (мал. 23).

Регістр

Регістр – вузол, призначений для прийому і зберігання чисел з двійковим представленням цифр розрядів (кодом чисел).

Основними видами регістрів є паралельні і послідовні (зсовуючі).

У паралельному регістрі на тактованих D-тригерах (мал. 24) код числа, що запам’ятовується, подається на інформаційні входи всіх тригерів і записується в регістр з приходом тактового імпульсу. Вихідна інформація, що знімається з Q1 … Q4, змінюється з подачею нового вхідного слова і приходом наступного імпульсу запису.

Такі регістри використовуються у системах оперативної пам’яті. Число тригерів в них рівне максимальній розрядності слів, що зберігаються.

Послідовний регістр.

У регістрі зсуву запис коду числа здійснюється послідовною передачею двійкових сигналів на тригери відповідних розрядів.

Розглянемо принцип роботи чотирьохрозрядного регістра зсуву на D-тригерах при записі двійкового числа 1011. Схемі послідовного регістра і часова діаграма, що ілюструє його роботу, приведена на мал. 25.

У початковому стані всі тригери знаходяться в «0». До приходу першої команди на вхід С («зсув») на вхід D першого тригера поступає сигнал коду молодшого розряду – «1». З приходом імпульсу зсуву перший тригер перейде в стан «1», а другий, третій і четвертий залишаться в первинному стані – «0». За час перерви між імпульсами зсуву на вхід першого тригера поступить кодовий сигнал другого розряду «1». Тому з приходом чергового імпульсу зсуву тригер знов прийме стан «1», що відповідно сигналу на вході «Запис». Другому, одночасно з другим сигналом «Зсув», на інформаційний вхід поступить сигнал «1». Отже, він повторять попередній стан першого (тобто перейде в «1»), а третій і четвертий за рахунок двох попередніх нульових станів першого і другого залишаться в «0».

По черговому сигналу «Зсув» на вхід D першого тригера поступить «0» (код третього розряду), він перейде в стан «1», одночасно з цим 2-й тригер – в стан «1»,, 3-й – в «1».

І по четвертому імпульсу на вхід С, при якому при подачі на D 1-го тригера останнього розряду коду числа – «1», 1-й тригер прийме стан «1», 2-й – попередній стан 1-го – «0», 3-й – «1», 4-й – «1».

Таким чином, по четвертому імпульсу зсуву на виходах тригерів буде записав двійковий код числа 1011 («1» – Q4, («1» – Q3, («0» – Q2, («1» – Q1).

І по четвертому імпульсу на вхід С, при якому при подачі на D 1-го тригера останнього розряду коду числа – «1», 1-й тригер прийме стан «1», 2-й – попередній стан 1-го – «0», 3-й – «1», 4-й – «1».

Кожен тактовий імпульс послідовно зсовує код числа в регістрі на один розряд, тому для запису N-розрядного коду потрібно N тактових імпульсів і тригерів. Записаний двійковий код числа зберігається в регістрі у вигляді паралельного коду на виходах QN – Q1 (для числа 1011 – Q4 – Q1) до приходу чергового N+1 (5-го) тактового імпульсу. Якщо необхідно одержати інформацію, що зберігається, в послідовному коді, то її знімають з N-го виходу (5-го) у момент приходу наступних N (чотирьох 5 … 9) імпульсів 9N + 1 … 2N + 1).