4. Асинхронні та синхронні тригери. D-тригер.

За способом запису інформації розрізняють асинхронні і синхронні тригери. Стан асинхрон-ного тригера може змінитися в будь-який момент — тоді, коли прийде вхідний сигнал. У синхрон-ному тригері стан може мінятися тільки в певні моменти часу — тоді, коли поступає додатковий синхронізуючий сигнал. RS-тригep є асинхронним. На його базі може бути побудований синхрон-ний D-тригер (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Синхронний D-тригер.

Сигнали, призначені для запису в тригер, поступають на інформаційний вхід D. Сигнали, що визначають момент запису, поступають на вхід С. Зміна стану статичного D-тригера можлива тільки протягом того часу, коли С = 1. Якщо ж на вхід С поступає сигнал 0, то зміна сигналу на виході тригера не відбувається, він зберігає попередній стан.

Оскільки такий тригер затримує вихідний сигнал до приходу чергового синхроімпульсу, він отримав назву «D-тригер» (від англ. delay — затримка).

5. Регістри.

Регістр є впорядкованою послідовністю (сукупністю) тригерів, число яких відповідає числу розрядів в слові. Регістр використовується для зберігання n-розрядного слова та виконання над ним логічних перетворень.

Оскільки регістр призначений для зберігання двійкового числа (слова), то його основу скла-дають запам'ятовуючі елементи — тригери. У кожному з них повинна зберігатися цифра розряду числа.

Залежно від способу введення та виведення розряду числа регістри бувають паралельні, послідовні та паралельно-послідовні.

У паралельному регістрі введення або виведення слова здійснюється в паралельній формі — одночасно для всіх розрядів, в послідовному регістрі розряди числа вводяться і виводяться послідов-но один за іншим, в паралельно-послідовному регістрі введення числа здійснюється в паралельній формі, а вивід — в послідовній, або навпаки.

На рис. 8.6 та 8.7 наведені функціональна схема та умовне позначення регістра.

Рис. 8.6. Функціональна схема паралельного регістра на RS-тригерах.

Рис. 8.7. Умовне позначення пара­лельного чоти­рирозрядного регістра.

6. T-тригер.

Т-тригер (від англійського toggle - перекидатися) має тільки тактовий вхід Т і змінює свій стан на протилежний по фронту або зрізу кожного нового тактового імпульсу (рис. 8.8).

На рисунку 8.8 показані способи виконання Т-тригера на базі D- або RS-тригера, а також умовне позначення та часові діаграми Т-тригера. Кожного разу по фронту сигналу Т змінюється рівень напруги на виході Q.

Частота зміни напруги на виході Q Т-тригера в два рази менше частоти імпульсів на його тактовому вході. Ця властивість Т-тригера використовується при побудові двійкових лічильників, а Т-тригер називають також лічильним тригером.

Рис. 8.8. Лічильний тригер і часові діаграми його роботи.

7. JK-тригер.

JK-тригер виконує найбільш універсальні функції (J – jerk - поштовх; K - kill - ліквідувати).

Він будується на базі RS-тригера з динамічним тактовим входом (рис. 8.9), але, на відміну від нього, в JK-тригері усунено заборонений стан при J = K = 1. При збігу логічних одиниць на інформаційних входах J і K він працює як лічильний (режим перемикання), тобто змінює свій стан на протилежний при кожному новому такті.

Логічна 1 на вході J встановлює тригер в стан одиниці (режим запису 1, установка), логічна 1 на вході K переводить тригер в стан логічного нуля (режим запису 0, скидання) за наявності тактового імпульсу.

За наявності логічних нулів на входах J і K тактовий імпульс не змінює стан тригера (режим зберігання).

Рис. 8.9. JK-тригер.

Контрольні запитання.

1. Дайте визначення призначення тригера.

2. Назвіть призначення тригера.

3. Які типові функціональні вузли комп'ютерів будують на основі тригерів?

4. Поясніть принцип роботи тригера за допомогою структурної схеми.

5. Яким чином визначається стан тригера?

6. Яким чином відбувається зміна стану тригера?

7. Яким чином класифікують тригери за законами функціонування?

8. Яким чином класифікують тригери за способом синхронізації?

9. Поясніть роботу асинхронного RS-тригера за допомогою функціональної схеми та таблиці істинності.

10. Поясніть роботу асинхронного RS-тригера за допомогою часової діаграми.

11. Поясніть принцип роботи асинхронного тригера.

12. Поясніть принцип роботи синхронного тригера.

13. Опишіть роботу D-тригера.

14. Дайте визначення регістра.

15. Які бувають регістри залежно від способу введення та виведення розряду числа?

16. Поясніть принцип роботи D-тригера.

17. Поясніть принцип роботи JK-тригера.

Література.

1. Бабич Н. П., Жуков И. А. Компьютерная схемотехника. Методы построения и проек­тирования: Учебное пособие. — К,: "МК-Пресс", 2004. — 576 с, ил.

2. Келим Ю. М. Вычислительная техника: Учеб. пособие для студ. сред. проф. образования. - М.: Изда­тельский центр «Академия», 2005. - 384 с.

3. Шарапов А.В. Микроэлектроника: Учебное пособие. — Томск: Томский межвузовский центр дистанционного образования, 2007. — 158 с.