Контрольні питання

1 Який тригер називається D-тригером. Опишіть його роботу.

2 Чим D-тригер відрізняється від RS-тригеру.

3 Складіть часову діаграму роботи D-тригеру.

4 Який тригер буде DV- тригером і в чому його відмінність від D- тригеру?

5 Складіть часову діаграму роботи DV- тригеру.

6 Який тригер називається T-тригером і як він працює?

7 Складіть часову діаграму T-тригеру.

8 Поясніть роботу .T-тригеру на основі його часової діаграми.

9 Як реалізувати T-тригер на основі D-тригеру?

10 Чому T-тригер ділить тактову частоту?

11 Для чого в T-тригер введені лінії затримки?

Лекція 4 двоступеневі тригери

1 МS-тригери

Вказана вище прозорість одноступеневих тригерів знімається в двоступеневих МS-тригерах. В них спочатку перехідні процеси йдуть в тригері першої ступені, а друга ступінь в цей час відімкнута від першої ступені і на її виході сигнал не змінюється. Через деякий час, коли пройдуть перехідні процеси в першій ступені, неспотворена інформація з тригера першої ступені передається на тригер другої ступені. В результаті двоступеневий тригер буде непрозорим, але при цьому для своєї реалізації потребує в два рази більше апаратури. Однак, тому що надійність роботи цифрової апаратури в більшості випадків значно важливіша ніж її ціна, то на практиці на сьогодні досить широко використовують двоступеневі тригери Їх структура містить два послідовно ввімкнених синхронних RS-тригери - основний М (master) і допоміжний S (slave). Крім цих тригерів МS-тригери мають в собі ще схеми керування цими тригерами. В залежності від їх типу МS-тригери мають різні назви. Ми будемо розглядати в основному двоступеневі RS-тригери і JK-тригери.

2 Двоступеневий rs-тригер

Його структурна схема містить два послідовно ввімкнених синхронних RS-тригера, перший з яких основний (М-тригер), а другий допоміжний (S-тригер). Вся схема функціонує як єдине ціле (див. рис. 18).

Рисунок 18 – Структурна схема двоступеневого RS-тригеру

З структурної схеми RS-тригеру видно, що інформація в ньому подається за синхронізуючим сигналом С = 1 в основний M-тригер. Другий допоміжний S-тригер в цей час відключений інверсним сигналом . При С = 0 основний тригер відключається від входів, а інформація з нього в цей час переписується в допоміжний тригер.

З наведеної нижче на рисунку 19 функціональної схеми RS-тригеру виходить, що інформація з допомогою синхронізуючого сигналу С через схеми 1 і 2 заноситься в основний тригер. В цей час схеми 5 і 6 відключені з допомогою інвертора 1. Після того як пройдуть перехідні процеси в основному тригері сигнал С знімається і відповідно на виході інвертора з’являється 1. В результаті інформація з основного тригера без перешкод переписується в допоміжний. Очевидно, що даний тригер є непрозорим, в чому і є його достоїнство.

Рисунок 19 – Тригер з двома ступенями пам’яті

Стандартне позначення такого тригера надане на рисунку 20.

Рисунок 20 – Стандартне позначення RS-тригера з двома елементами пам’яті

Іншим варіантом RS–тригера з більш надійним перемиканням буде тригер, який показаний на рисунку 21. Якщо С = 1 і S або R мають значення 1, то на виході одного з елементів 1 або 2 з’явиться значення 0, яке послужить сигналом установки основного тригера в відповідний стан і одночасно заблокує елементи 5, 6, створюючи на їх виходах значення одиниці, тим самим відімкнувши допоміжний тригер від основного. Таким чином при С = 1 допоміжний тригер зберігає старий стан в той час, як основний приймає нове значення свого стану. Після того як в основному тригері пройдуть перехідні процеси сигнал синхронізації зникне, тобто С буде дорівнювати 0. В цей час на схемах 1, 2 з’являться одиниці, які дозволять перепис сталого сигналу з основного тригеру в допоміжний через схеми 5, 6. Ці ж сигнали заборонять запис інформації в основний тригер, тим самим відімкнувши його від зовнішнього середовища. В результаті основний і допоміжний тригер будуть знаходитися в одному і тому ж стані.

Рисунок 21 - Тригер з двома ступенями пам’яті і більш надійним перемиканням каскадів

3 JK-тригер

JK-тригер (див. рис. 22) є універсальним двоступеневим непрозорим тригером, тобто тригером на основі якого можна будувати різні типи непрозорих тригерів.

Рисунок 22 – Універсальний JK-тригер

Працює він при C = 1 відповідно до табл. 4 його функціонування, а при C = 0 його стан залишається без змін при будь-яких значеннях вхідних сигналів J і K.

Таблиця 4 – Функціонування JK-тригеру

C	J	K
1	0	0
1	1	0	1
1	0	1	0
1	1	1

Головна відмінність структури JK-тригеру від двоступеневого RS-тригеру в тому, що в нього виходи перехресно пов’язані зі своїми входами (див. рис. 23). Як виходить з табл. 4 це дозволяє JK-тригеру на відміну від RS-тригеру при C = 1 мати значення J = K = 1, що дає йому нові функції.

Рисунок 23 – Структурна схема JK-тригера

Функціональна схема JK-тригера яка реалізує структурну схему на рисунку 23 наведена на рисунку 24. Вона працює наступним чином. При J = K = 0 С-сигнал не може відкрити вхідні елементи І і тригер знаходиться в режимі зберігання свого попереднього стану. При J = 1, K = 0, C = 1 тригер встановлюється в одиничний стан. При J = 0, K = 1, C = 1, тригер встановлюється в нульовий стан. При С = 0 відбувається перепис стану основного М-тригера в допоміжний S-тригер. При J = 1, K = 1, C = 1 основний тригер міняє свій стан на протилежний, який при C = 0 переписується в допоміжний тригер.

Рисунок 24 – Функціональна схема JK- тригера